ES2382652T3 - Electrochromic polymers and polymeric electrochromic devices - Google Patents

Electrochromic polymers and polymeric electrochromic devices Download PDF

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Kyukwan Zong
Irina Schwendemann
Gursel Sonmez
Philippe Schottland
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Pierre H. Aubert
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Abstract

The subject invention pertains to electrochromic polymers and polymer electrochromic devices. In a specific embodiment, two complementary polymers can be matched and incorporated into dual polymer electrochromic devices. The anodically coloring polymers in accordance with the subject invention can allow control over the color, brightness, and environmental stability of an electrochromic window. In addition, high device contrast ratios, high transmittance changes, and high luminance changes can be achieved, along with half-second switching times for full color change. Also provided are electrochromic devices such as advertising signage, video monitors, stadium scoreboards, computers, announcement boards, warning systems for cell phones, warning/information systems for automobiles, greeting cards, electrochromic windows, billboards, electronic books, and electrical wiring. The subject invention also provides for the use of complementary electrochromic polymers in the manufacture of electrochromic devices. In some embodiments, the devices of the invention can be prepared using metal vapor deposition or line patterning.

Description

Polímeros electrocrómicos y dispositivos electrocrómicos poliméricos Electrochromic polymers and polymeric electrochromic devices

La invención de referencia se realizó con ayudas gubernamentales en el marco de un proyecto de investigación respaldado por la Oficina de investigación científica/PKS de las fuerzas aéreas (N.º 49620-00-1-0047); la Oficina de investigación del ejército (N.º DAAD 19-00-1-002); la National Science Foundation (N.º CHE9629854); y la Oficina de investigación naval (N.º N000014-00-1-0164). The reference invention was carried out with government aid within the framework of a research project supported by the Office of Scientific Research / PKS of the Air Forces (No. 49620-00-1-0047); the Army Research Office (No. DAAD 19-00-1-002); the National Science Foundation (No. CHE9629854); and the Office of Naval Research (No. N000014-00-1-0164).

Antecedentes de la invención Background of the invention

Existen numerosos procedimientos responsables de la modulación de la luz visible. Entre ellos, las técnicas electrocrómicas pueden usar el cambio reversible de color y/o densidad óptica obtenido mediante un proceso redox en el que las formas oxidada y reducida tienen diferentes colores, índices de refracción o densidades ópticas. Estas técnicas se emplean fácilmente en multitud de aplicaciones tales como paneles de visualización (1), materiales de camuflaje (2), espejos de reflectancia variable (3), atenuadores ópticos variables y ventanas de transmitancia variable (4, 5, 6). Por ejemplo, el sistema de espejo electrocrómico Gentex se ha comercializado con éxito en la industria automovilística. There are numerous procedures responsible for modulating visible light. Among them, electrochromic techniques can use the reversible change in color and / or optical density obtained by a redox process in which the oxidized and reduced forms have different colors, refractive indices or optical densities. These techniques are easily used in many applications such as display panels (1), camouflage materials (2), variable reflectance mirrors (3), variable optical attenuators and variable transmittance windows (4, 5, 6). For example, the Gentex electrochromic mirror system has been successfully marketed in the car industry.

Los dispositivos electrocrómicos (ECD) a base de semiconductores inorgánicos tienen una larga historia, y su rendimiento ha mejorado continuamente desde su creación (7). Cuando se contempla en este contexto, el reciente progreso rápido realizado con polímeros orgánicos conductores y electroactivos en una variedad de campos sugiere que pueden encontrar numerosas aplicaciones prácticas a corto plazo (8). Estos materiales han hecho importantes contribuciones a los campos emergentes de los dispositivos electrocrómicos (4), así como de los diodos emisores de luz orgánicos (9, 10) y de los materiales fotovoltaicos (11). En términos de materiales electrocrómicos, los notables avances en su rendimiento pueden analizarse desde diversos frentes. En primer lugar, la gama de colores disponibles actualmente abarca de manera eficaz el espectro visible completo (12) y también se extiende a través de las regiones de microondas, infrarrojo cercano e infrarrojo medio. Esto se debe a la capacidad de sintetizar una amplia variedad de polímeros con diversos grados de conjugación y carácter rico en electrones. Por ejemplo, es posible un buen ajuste del hueco de banda y, en consecuencia, del color, a través de la modificación de la estructura del polímero mediante funcionalización de monómeros (13), copolimerización (14) y el uso de mezclas, laminados y compuestos (15,16). En segundo lugar, está el notable incremento en las vidas útiles de los dispositivos. La clave para esto es el control de los procesos de degradación dentro de los materiales poliméricos (mediante la reducción de la aparición de defectos estructurales durante la polimerización) y del sistema redox (17,18). En tercer lugar, los ECD a base de polímeros han logrado tiempos de cambio extremadamente rápidos (milisegundos) para grandes cambios en la densidad óptica. Este rápido cambio se atribuye a una morfología muy abierta de las películas electroactivas, lo que permite el transporte rápido de iones dopantes (19). Otras propiedades beneficiosas de los polímeros son las destacadas eficacias de coloración (20) junto con sus procesabilidad general. Electrochromic devices (ECD) based on inorganic semiconductors have a long history, and their performance has continuously improved since their creation (7). When viewed in this context, the recent rapid progress made with conductive and electroactive organic polymers in a variety of fields suggests that they can find numerous practical applications in the short term (8). These materials have made important contributions to the emerging fields of electrochromic devices (4), as well as organic light emitting diodes (9, 10) and photovoltaic materials (11). In terms of electrochromic materials, the remarkable advances in their performance can be analyzed from various fronts. First, the range of colors currently available effectively covers the entire visible spectrum (12) and also extends across the microwave, near infrared and mid infrared regions. This is due to the ability to synthesize a wide variety of polymers with varying degrees of conjugation and electron-rich character. For example, a good adjustment of the band gap and, consequently, of the color is possible, through the modification of the polymer structure by functionalization of monomers (13), copolymerization (14) and the use of mixtures, laminates and compounds (15,16). Second, there is the notable increase in the useful lives of the devices. The key to this is the control of degradation processes within polymeric materials (by reducing the occurrence of structural defects during polymerization) and the redox system (17,18). Third, polymer-based ECDs have achieved extremely rapid change times (milliseconds) for large changes in optical density. This rapid change is attributed to a very open morphology of electroactive films, allowing rapid transport of doping ions (19). Other beneficial properties of polymers are the outstanding coloring efficiencies (20) along with their general processability.

El documento US5995273 divulga un dispositivo electrocrómico dual que comprende entre dos electrodos una capa de poli(3-alquiltiofeno), un electrolito en gel y otro poli (3-alquiltiofeno). US5995273 discloses a dual electrochromic device comprising between two electrodes a layer of poly (3-alkylthiophene), a gel electrolyte and another poly (3-alkylthiophene).

El documento US5446577 divulga un dispositivo electrocrómico que comprende entre dos electrodos una capa de polianilina, un electrolito, el segundo electrodo está cubierto con polianilina. US5446577 discloses an electrochromic device comprising between two electrodes a layer of polyaniline, an electrolyte, the second electrode is covered with polyaniline.

S. A. Sapp et al. informan en Chemistry of Materials, vol. 10, 7 de noviembre de 1998, páginas 2101-2108, de un dispositivo electrocrómico polimérico dual con polímeros de coloración catódica, como los derivados de polímeros EDOT, y polímeros de coloración anódica, como los derivados BEDOT - NCH3Cz y BEDOT - BP. S. A. Sapp et al. report in Chemistry of Materials, vol. 10, November 7, 1998, pages 2101-2108, of a dual polymer electrochromic device with cathodic coloration polymers, such as derivatives of EDOT polymers, and anodic coloration polymers, such as derivatives BEDOT-NCH3Cz and BEDOT-BP.

Breve descripción de las figuras Brief description of the figures

Figura 1. La superposición de los espectros UV-Vis-IRC de películas de polímero individuales depositadas en sustratos de ITO/vidrio. La figura 1A representa los estados de absorción del polímero en los que PProDOP-NPrS está en la forma oxidada y PProDOT-Me2 está en la forma neutra. La suma de los dos espectros de absorción (trazo discontinuo) representa el comportamiento más probable del estado coloreado de un dispositivo a base de estos dos polímeros. La figura 1B representa el estado decolorado de las películas de polímero. La suma de los espectros del PProDOP-NPrS neutro y el PProDOT-Me2 dopado (trazo discontinuo) proporciona un alto contraste con el estado coloreado en toda la región visible, generando un dispositivo altamente transmisor. Con fines aclaratorios, la región visible del espectro (400-800 nm) está marcada con líneas discontinuas verticales. Todos los experimentos se llevaron a cabo usando un espectrofotómetro Varian Carry 5E. Los polímeros se cambiaron en una celda espectroelectroquímica de tres electrodos diseñada especialmente. Figure 1. The superposition of the UV-Vis-IRC spectra of individual polymer films deposited on ITO / glass substrates. Figure 1A represents the polymer absorption states in which PProDOP-NPrS is in the oxidized form and PProDOT-Me2 is in the neutral form. The sum of the two absorption spectra (dashed line) represents the most likely behavior of the colored state of a device based on these two polymers. Figure 1B represents the discolored state of the polymer films. The sum of the spectra of the neutral PProDOP-NPrS and the doped PProDOT-Me2 (dashed line) provides a high contrast with the colored state in the entire visible region, generating a highly transmitting device. For clarification purposes, the visible region of the spectrum (400-800 nm) is marked with vertical dashed lines. All experiments were carried out using a Varian Carry 5E spectrophotometer. The polymers were changed in a specially designed three electrode electrochemical spectrum cell.

Figura 2. Espectros de transmitancia y fotografías de dispositivos que usan PProDOT-Me2 como el polímero de coloración catódica y PBEDOT-NMeCz (A) y PProDOP-NPrS (B) como las capas de coloración anódica con los dispositivos en los dos estados extremos (coloreado y decolorado). La línea vertical discontinua representa el inicio del corte del PBEDOT-NMeCz neutro. Figure 2. Transmittance spectra and photographs of devices using PProDOT-Me2 as the cathodic coloration polymer and PBEDOT-NMeCz (A) and PProDOP-NPrS (B) as the anode coloration layers with the devices in the two extreme states ( colored and discolored). The dashed vertical line represents the beginning of the cut of the neutral PBEDOT-NMeCz.

Figura 3A. Transmitancia como una función del tiempo de cambio de (a) un dispositivo de PProDOT-Me2/PBEDOTNMeCz, (b) un dispositivo de PProDOT-Me2/PProDOP-NPrS y (c) una película de PProDOT-Me2. En estos experimentos, se monitorizó la variación de la luz monocromática transmitida a la Amáx durante experimentos de cambio redox repetidos. Todos los experimentos se llevaron a cabo en un espectrofotómetro Varian Carry 5E. El espesor de la capa de PProDOT-Me2 era de 200 nm, medido usando un perfilómetro DekTak Sloan 3030. La figura 3B muestra la trayectoria x-y de la tonalidad y la saturación para el dispositivo y, a medida que el potencial aplicado se cambia de -2,5 V a +1.5V, se observa una línea recta que se extiende entre una zona azul oscuro del espacio de color hasta un color azul-verde altamente transmisor (cerca del punto blanco). Figure 3A Transmittance as a function of the changeover time of (a) a PProDOT-Me2 / PBEDOTNMeCz device, (b) a PProDOT-Me2 / PProDOP-NPrS device and (c) a PProDOT-Me2 film. In these experiments, the variation of monochromatic light transmitted to Ammax during repeated redox change experiments was monitored. All experiments were carried out on a Varian Carry 5E spectrophotometer. The thickness of the PProDOT-Me2 layer was 200 nm, measured using a DekTak Sloan 3030 profilometer. Figure 3B shows the xy trajectory of the hue and saturation for the device and, as the applied potential changes from - 2.5 V to + 1.5V, a straight line is observed that extends between a dark blue zone of the color space to a highly transmitting blue-green color (near the white point).

Figura 4A. Análisis de la luminancia de un dispositivo de PProDOT-Me2/PProDOP-NPrS. La dependencia potencial de la luminancia relativa se monitorizó usando una fuente de luz blanca de D50. La figura 3B muestra la vida útil del dispositivo de PProDOT-Me2/PProDOP-NPrS para cambios electrocrómicos múltiples. Este estudio se llevó a cabo aumentando continuamente el voltaje del dispositivo entre -1 y +1 V con un retraso de 30 s a cada potencial, permitiendo un cambio de color total y un periodo de retención. Durante este tiempo, se monitorizó la luminancia durante un periodo de 7 días. El trazo superior (_) muestra la disminución de la luminancia del dispositivo en el estado decolorado con el número de ciclos realizados, mientras que el trazo inferior (e) es el desvanecimiento del estado de oscuridad durante el cambio continuo. Todas las medidas se llevaron a cabo con un cromómetro CS 100 de Minolta. Figure 4A Luminance analysis of a PProDOT-Me2 / PProDOP-NPrS device. The potential dependence of the relative luminance was monitored using a white light source of D50. Figure 3B shows the life of the PProDOT-Me2 / PProDOP-NPrS device for multiple electrochromic changes. This study was carried out by continuously increasing the device voltage between -1 and +1 V with a delay of 30 s at each potential, allowing a total color change and a retention period. During this time, the luminance was monitored over a period of 7 days. The upper line (_) shows the decrease in the luminance of the device in the discolored state with the number of cycles performed, while the lower line (e) is the fading of the dark state during continuous change. All measurements were carried out with a CS 100 Minolta chromometer.

Figura 5. Representación esquemática de un EDC de tipo transmisor. Se compone de dos películas finas de polímero depositadas sobre un vidrio recubierto de óxido de estaño e indio transparente (ITO) y separadas por un electrolito en gel viscoso a base de LiN(CF3SO2)2 disuelto en una matriz de poli(metil metacrilato) hinchada con acetonitrilo/carbonato de propileno. La construcción del dispositivo se lleva a cabo con un polímero dopado de manera oxidativa, mientras que el otro es neutro, y ambas películas están simultáneamente en sus estados transmisor o de absorción. Así, el dispositivo se observa como decolorado o coloreado. La aplicación de un voltaje neutraliza el polímero dopado con la oxidación concomitante del polímero complementario, induciendo la formación de color o la decoloración. El PProDOT-Me2 cambia desde un azul claro altamente transmisor en el estado dopado a un azul oscuro-morado en el estado neutro, mientras que el PProDOP-NPrS cambia de un estado gris-verde a un estado neutro casi transparente. Las representaciones de color mostradas son coordenadas de color L*a*b* determinadas. Figure 5. Schematic representation of a transmitter type EDC. It consists of two thin polymer films deposited on a glass coated with transparent tin and indium oxide (ITO) and separated by a viscous gel electrolyte based on LiN (CF3SO2) 2 dissolved in a swollen poly (methyl methacrylate) matrix with acetonitrile / propylene carbonate. The construction of the device is carried out with an oxidatively doped polymer, while the other is neutral, and both films are simultaneously in their transmitter or absorption states. Thus, the device is observed as discolored or colored. The application of a voltage neutralizes the doped polymer with the concomitant oxidation of the complementary polymer, inducing color formation or discoloration. The PProDOT-Me2 changes from a light blue highly transmitting in the doped state to a dark blue-purple in the neutral state, while the PProDOP-NPrS changes from a gray-green state to an almost transparent neutral state. The color representations shown are determined color coordinates L * a * b *.

Figura 6. Síntesis de ProDOP N-sustituidos Figure 6. Synthesis of N-substituted ProDOP

Figura 7. Electrodeposición de N-alquil ProDOP por barrido de potencial a partir de una disolución 0,01 M de monómero en LiClO4/PC 0,1 M a 20 mV/s en un botón de Pt (área = 0,02 cm2): (a) N-Me PProDOP (20 ciclos), (b) N-Pr PProDOP (150 ciclos), (c) N-Oct PProDOP (150 ciclos), (d) N-Gly PProDOP (50 ciclos). Figure 7. Electrodeposition of N-alkyl ProDOP by potential scanning from a 0.01 M solution of monomer in 0.1 M LiClO4 / PC at 20 mV / s on a Pt button (area = 0.02 cm2) : (a) N-Me PProDOP (20 cycles), (b) N-Pr PProDOP (150 cycles), (c) N-Oct PProDOP (150 cycles), (d) N-Gly PProDOP (50 cycles).

Figura 8. Voltamograma cíclico de películas finas de N-alquil PProDOP en disolución sin monómero 0,1 M de LiClO4/PC: (A) N-Me PProDOP, (B) N-Pr PProDOP, (C) N-Oct PProDOP, (D) N-Gly PProDOP a una velocidad de barrido de (a) 50 mV/s, (b) 100 mV/s, (c) 150 mV/s, (d) 200 mV/s. Figure 8. Cyclic voltamogram of thin films of N-alkyl PProDOP in solution without 0.1 M monomer of LiClO4 / PC: (A) N-Me PProDOP, (B) N-Pr PProDOP, (C) N-Oct PProDOP, (D) N-Gly PProDOP at a scan rate of (a) 50 mV / s, (b) 100 mV / s, (c) 150 mV / s, (d) 200 mV / s.

Figura 9. Dependencia de la velocidad de barrido de la película de N-Pr PProDOP en disolución sin monómero 0,1 M de LiClO4/PC: (A) cambio en las corrientes de pico anódica y catódica con la velocidad de barrido, (B) separación de picos (LEp) con velocidad de barrido creciente. Figure 9. Dependence of the scanning speed of the N-Pr PProDOP film in solution without 0.1 M monomer of LiClO4 / PC: (A) change in the anodic and cathodic peak currents with the scanning speed, (B ) peak separation (LEp) with increasing scan speed.

Figura 10. Espectroelectroquímica de N-alquil PProDOP en LiClO4/PC 0,1 M frente a Fc/Fc+: (A) N-Me PProDOP a potenciales aplicados de: (a) -500 mV, (b) -400 mV, (c) -300 mV, (d) -275 mV, (e) -250 mV, (f) -230 mV, (g) -200 mV, Figure 10. N-alkyl PProDOP spectrum electrochemical in 0.1 M LiClO4 / PC vs. Fc / Fc +: (A) N-Me PProDOP to applied potentials of: (a) -500 mV, (b) -400 mV, ( c) -300 mV, (d) -275 mV, (e) -250 mV, (f) -230 mV, (g) -200 mV,

(h)(h)
-160 mV, (i) -120 mV, (j) -75 mV, (k) 0 mV, (1) +100 mV, (m) +300 mV, (n) +500 mV, (o) +700 mV; (B) N-Pr PProDOP a potenciales aplicados de : (a) -400 mV, (b) -300 mV, (c) -200 mV, (d) -150 mV, (e) -100 mV, (f) -80 mV,  -160 mV, (i) -120 mV, (j) -75 mV, (k) 0 mV, (1) +100 mV, (m) +300 mV, (n) +500 mV, (o) +700 mV; (B) N-Pr PProDOP to applied potentials of: (a) -400 mV, (b) -300 mV, (c) -200 mV, (d) -150 mV, (e) -100 mV, (f) -80 mV,

(g)(g)
-60 mV, (h) -40 mV, (i) -20 mV, (j) 0 mV, (k) +50 mV, (1) +100 mV, (m) +200 mV, (n) +400 mV, (o) +600 mV; (C) N-Gly PProDOP a potenciales aplicados de (a) -200 mV, (b) -70 mV, (c) -60mV, (d) -50 mV, (e) -40 mV, (f) -30 mV,  -60 mV, (h) -40 mV, (i) -20 mV, (j) 0 mV, (k) +50 mV, (1) +100 mV, (m) +200 mV, (n) +400 mV, (o) +600 mV; (C) N-Gly PProDOP to applied potentials of (a) -200 mV, (b) -70 mV, (c) -60mV, (d) -50 mV, (e) -40 mV, (f) -30 mV,

(g)(g)
-20 mV, (h) -10 mV, (i) 0 mV, (j) +20 mV, (k) +60 mV, (1) +200 mV, (m) +300 mV, (n) +400 mV, (o) +700 mV.  -20 mV, (h) -10 mV, (i) 0 mV, (j) +20 mV, (k) +60 mV, (1) +200 mV, (m) +300 mV, (n) +400 mV, (o) +700 mV.

Figura 11. Transmitancia de N-Gly PProDOP en la región visible como una función de la longitud de onda (nm) para 3 estados de oxidación diferentes: (a) neutro, (b) intermedio, (c) dopado. Figure 11. N-Gly PProDOP transmittance in the visible region as a function of wavelength (nm) for 3 different oxidation states: (a) neutral, (b) intermediate, (c) doped.

Figura 12. Colorimetría (diagrama x-y) de (A) N-Me PProDOP y (B) N-Gly PProDOP Figure 12. Colorimetry (x-y diagram) of (A) N-Me PProDOP and (B) N-Gly PProDOP

Figura 13. Luminancia relativa de N-Me PProDOP (0) y N-Gly PProDOP (e) calculada a partir de coordenadas Yxy como una función del potencial aplicado frente a Fc/Fc+ Figure 13. Relative luminance of N-Me PProDOP (0) and N-Gly PProDOP (e) calculated from Yxy coordinates as a function of the potential applied against Fc / Fc +

La figura 14 ilustra (esquemáticamente) una estructura sándwich de un dispositivo de electrodo activo que mira hacia el exterior descrita originalmente en la literatura de patentes [R. B. Bennett, W. E. Kokonasky, M., J. Hannan, Figure 14 illustrates (schematically) a sandwich structure of an outwardly active electrode device originally described in the patent literature [R. B. Bennett, W. E. Kokonasky, M., J. Hannan,

L. G. Boxall, patente de EE. UU. 5.446.577, 1995; b) P. Chandrasekhar, patente de EE. UU. 5.995.273, 1999]. L. G. Boxall, US Pat. UU. 5,446,577, 1995; b) P. Chandrasekhar, US Pat. UU. 5,995,273, 1999].

Figura 15. Estructuras químicas de ProDOP derivatizados. Figure 15. Dermatized ProDOP chemical structures.

Figura 16. Electrodeposición voltamétrica cíclica de ProDOP-BuOH en un electrodo de botón de Pt a 20 mV/s. La gráfica interior muestra la oxidación irreversible del monómero y el bucle de nucleación del primer barrido. Figure 16. Cyclic voltammetric electrodeposition of ProDOP-BuOH on a Pt button electrode at 20 mV / s. The inner graph shows the irreversible oxidation of the monomer and the nucleation loop of the first scan.

La figura 17 representa el conjunto inicial de monómeros de 3,4-alquilendioxipirrol preparados. Figure 17 represents the initial set of prepared 3,4-alkylenedioxypyrrole monomers.

La figura 18 representa la ruta sintética general para los 3,4-alquilendioxipirroles. Figure 18 represents the general synthetic route for 3,4-alkylenedioxypropyls.

La figura 19 muestra ProDOP N-alquilados con una variedad de sustituyentes laterales que van desde grupos alquilo sencillos a derivados de glima, alcohol de glima y sulfonatoalcoxi. Figure 19 shows N-alkylated ProDOP with a variety of side substituents ranging from simple alkyl groups to derivatives of glyme, alcohol of glyme and sulfonatealkoxy.

La figura 20 ilustra la yodo-descarboxilación en el ácido N-bencil-3,4-etilendioxipirrol-2,5-dicarboxílico (13). Figure 20 illustrates iodo-decarboxylation in N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrol-2,5-dicarboxylic acid (13).

La figura 21 ilustra que la protección de bencilo de EDOP se llevó a cabo satisfactoriamente con un 90 % de rendimiento para proporcionar N-bencil-EDOP (17). Figure 21 illustrates that EDOP benzyl protection was carried out satisfactorily with a 90% yield to provide N-benzyl-EDOP (17).

La figura 22 ilustra el procedimiento de síntesis de EDOT, EDOP y tiofeno combinados: monómeros aceptores y dadores de cianovinileno. Figure 22 illustrates the synthesis process of EDOT, EDOP and thiophene combined: cyanovinylene donor and acceptor monomers.

La figura 23 ilustra el diseño y la síntesis de un dioxipirrol derivatizado con un 14-corona-4-éter. Figure 23 illustrates the design and synthesis of a dioxypyrrole derivatized with a 14-crown-4-ether.

La figura 24 proporciona un esquema para la síntesis de una serie de monómeros de ProDOP modificados que tienen cadenas de alquilo unidas al metileno central del resto propilendioxi. Figure 24 provides a scheme for the synthesis of a series of modified ProDOP monomers having alkyl chains attached to the central methylene of the propylenedioxy moiety.

Las figuras 25A-B representan ECD transmisores y reflectores que pueden utilizar polímeros electrocrómicos de la invención de referencia (Antiguas figuras 34-35). Figures 25A-B depict ECD transmitters and reflectors that can use electrochromic polymers of the reference invention (Old Figures 34-35).

Figura 26. Síntesis de ProDOP N-sustituidos Figure 26. Synthesis of N-substituted ProDOP

Figura 27. Electrodeposición de N-alquil ProDOP por barrido de potencial a partir de una disolución 0,01 M de monómero en LiClO4/PC 0,1 M a 20 mV/s en un botón de Pt (área = 0,02 cm2): (A) N-Me PProDOP (20 ciclos), (B) N-Pr PProDOP (150 ciclos), (C) N-Oct PProDOP (150 ciclos), (D) N-Gly PProDOP (50 ciclos), (E) N-PrS PProDOP (15 ciclos). Figure 27. Electrodeposition of N-alkyl ProDOP by potential scanning from a 0.01 M solution of monomer in 0.1 M LiClO4 / PC at 20 mV / s on a Pt button (area = 0.02 cm2) : (A) N-Me PProDOP (20 cycles), (B) N-Pr PProDOP (150 cycles), (C) N-Oct PProDOP (150 cycles), (D) N-Gly PProDOP (50 cycles), ( E) N-PrS PProDOP (15 cycles).

Figura 28. Voltamogramas cíclicos de películas finas de N-alquil PProDOP en disolución sin monómero 0,1 M de LiClO4/PC: (A) N-Me PProDOP, (B) N-Pr PProDOP, (C) N-Oct PProDOP, (D) N-Gly PProDOP, (E) N-PrS PProDOP a una velocidad de barrido de (a) 50 mV/s, (b) 100 mV/s, (c) 150 mV/s, (d) 200 mV/s. Figure 28. Cyclic voltamograms of thin films of N-alkyl PProDOP in solution without 0.1 M monomer of LiClO4 / PC: (A) N-Me PProDOP, (B) N-Pr PProDOP, (C) N-Oct PProDOP, (D) N-Gly PProDOP, (E) N-PrS PProDOP at a scan rate of (a) 50 mV / s, (b) 100 mV / s, (c) 150 mV / s, (d) 200 mV / s.

Figura 29. Voltamograma cíclico de una película fina de N-PrS PProDOP en disolución sin monómero 0,1 M de LiClO4/PC. La película de polímero se hizo crecer galvanostáticamente a una densidad de corriente de 0,04 mA/cm2 haciendo pasar una carga total de 10 mC/cm2 a partir de un monómero 0,01 M en PC:H2O (94:6) sin electrolito de apoyo. Las velocidades de barrido son (a) 20 mV/s, (b) 50 mV/s, (c) 100 mV/s, (d) 150 mV/s, (e) 200 mV/s. Figure 29. Cyclic voltamogram of a thin film of N-PrS PProDOP in solution without 0.1 M monomer of LiClO4 / PC. The polymer film was galvanically grown at a current density of 0.04 mA / cm2 by passing a total charge of 10 mC / cm2 from a 0.01 M monomer in PC: H2O (94: 6) without electrolyte support. The scan speeds are (a) 20 mV / s, (b) 50 mV / s, (c) 100 mV / s, (d) 150 mV / s, (e) 200 mV / s.

Figura 30. (A) Variación de las corrientes de pico anódica y catódica como una función de la velocidad de barrido para una película de N-PrS PProDOP en una disolución 0,1 M de LiClO4/CAN; (B) Variación de las corrientes de pico anódica (�) y catódica (0) como una función del número de ciclos para una película de 0,12 μm de espesor de N-PrS PProDOP, ciclada 10.000 veces a una velocidad de barrido de 100 mV/s. Figure 30. (A) Variation of the anodic and cathodic peak currents as a function of the scan rate for an N-PrS PProDOP film in a 0.1 M solution of LiClO4 / CAN; (B) Variation of the anodic (�) and cathodic (0) peak currents as a function of the number of cycles for a 0.12 μm thick film of N-PrS PProDOP, cycled 10,000 times at a scanning speed of 100 mV / s

Figura 31. Espectroelectroquímica de N-alquil PProDOP en LiClO4/PC 0,1 M frente a Fc/Fc+: (A) N-Me PProDOP a potenciales aplicados de: (a) -500 mV, (b) -400 mV, (c) -300 mV, (d) -275 mV, (e) -250 mV, (f) -230 mV, (g) -200 mV, Figure 31. N-alkyl PProDOP spectrum electrochemical in 0.1 M LiClO4 / PC vs. Fc / Fc +: (A) N-Me PProDOP to applied potentials of: (a) -500 mV, (b) -400 mV, ( c) -300 mV, (d) -275 mV, (e) -250 mV, (f) -230 mV, (g) -200 mV,

(h)(h)
-160 mV, (i) -120 mV, (j) -75 mV, (k) 0 mV, (1) +100 mV, (m) +300 mV, (n) +500 mV, (o) +700 mV; (B) N-Pr PProDOP a potenciales aplicados de : (a) -400 mV, (b) -300 mV, (c) -200 mV, (d) -150 mV, (e) -100 mV, (f) -80 mV,  -160 mV, (i) -120 mV, (j) -75 mV, (k) 0 mV, (1) +100 mV, (m) +300 mV, (n) +500 mV, (o) +700 mV; (B) N-Pr PProDOP to applied potentials of: (a) -400 mV, (b) -300 mV, (c) -200 mV, (d) -150 mV, (e) -100 mV, (f) -80 mV,

(g)(g)
-60 mV, (h) -40 mV, (i) -20 mV, (j) 0 mV, (k) +50 mV, (1) +100 mV, (m) +200 mV, (n) +400 mV, (o) +600 mV; (C) N-Gly PProDOP a potenciales aplicados de (a) -200 mV, (b) -70 mV, (c) -60mV, (d) -50 mV, (e) -40 mV, (f) -30 mV,  -60 mV, (h) -40 mV, (i) -20 mV, (j) 0 mV, (k) +50 mV, (1) +100 mV, (m) +200 mV, (n) +400 mV, (o) +600 mV; (C) N-Gly PProDOP to applied potentials of (a) -200 mV, (b) -70 mV, (c) -60mV, (d) -50 mV, (e) -40 mV, (f) -30 mV,

(g)(g)
-20 mV, (h) -10 mV, (i) 0 mV, (j) +20 mV, (k) +60 mV, (1) +200 mV, (m) +300 mV, (n) +400 mV, (o) +700 mV; (D) N-PrS PProDOP a potenciales aplicados de a) -0.40 V, (b) -0.30 V, (c) -0.25 V, (d) -0.20 V, (e) -0.15 V, (f) -0.10 V, (g) -0.05 V, (h) 0.00 V, (i) +0.05 V, (j) +0.10 V, (k) +0.15 V, (1) +0.20 V, (m) +0.25 V, (n) +0.30 V, (o) +0.40 V, (p) +0.50  -20 mV, (h) -10 mV, (i) 0 mV, (j) +20 mV, (k) +60 mV, (1) +200 mV, (m) +300 mV, (n) +400 mV, (o) +700 mV; (D) N-PrS PProDOP to applied potentials of a) -0.40 V, (b) -0.30 V, (c) -0.25 V, (d) -0.20 V, (e) -0.15 V, (f) -0.10 V, (g) -0.05 V, (h) 0.00 V, (i) +0.05 V, (j) +0.10 V, (k) +0.15 V, (1) +0.20 V, (m) +0.25 V, (n) +0.30 V, (o) +0.40 V, (p) +0.50

V. V.

Figura 32. Transmitancia de N-Gly PProDOP en la región visible como una función de la longitud de onda (nm) para 3 estados de oxidación diferentes: (a) neutro, (b) nivel bajo de dopaje, (c) nivel alto de dopaje. Figure 32. N-Gly PProDOP transmittance in the visible region as a function of wavelength (nm) for 3 different oxidation states: (a) neutral, (b) low doping level, (c) high level of doping

Figura 33. Colorimetría (diagrama x-y) de (A) N-Me PProDOP y (B) N-Gly PProDOP y (C) N-PrS PProDOP Figure 33. Colorimetry (x-y diagram) of (A) N-Me PProDOP and (B) N-Gly PProDOP and (C) N-PrS PProDOP

Figura 34. Luminancia relativa de N-Me PProDOP (0) y N-Gly PProDOP (e) como una función del potencial aplicado frente a Fc/Fc+. Figure 34. Relative luminance of N-Me PProDOP (0) and N-Gly PProDOP (e) as a function of the potential applied against Fc / Fc +.

Figuras 35A-F: Fabricación de ECD modelados por deposición de vapor metálico (MVD). Figures 35A-F: Manufacture of ECD modeled by metallic vapor deposition (MVD).

(A-C) Diseño de las máscaras usadas para modelar metal sobre una superficie plana. Izquierda: 2x1 píxeles. Centro: 2x2 píxeles. Derecha: 3x3 píxeles. (A-C) Design of the masks used to model metal on a flat surface. Left: 2x1 pixels. Center: 2x2 pixels. Right: 3x3 pixels.

(D)(D)
Muestra esquemática de un procedimiento de MVD para recubrir superficies con electrodos metálicos modelados.  Schematic sample of an MVD procedure for coating surfaces with modeled metal electrodes.

(E)(AND)
Electrodo de oro modelado sobre una membrana de policarbonato porosa. La imagen de la izquierda (y su aumento óptico - 40X) muestra las manchas de oro (tamaño de aproximadamente 10 μm) depositadas sobre un sustrato de vidrio a través de los poros. La imagen del centro muestra la máscara de 2x2 usada durante este procedimiento. La imagen de la derecha muestra la capa de oro depositada sobre la membrana de policarbonato. El aumento óptico de la imagen indica la naturaleza porosa del electrodo de oro.  Gold electrode modeled on a porous polycarbonate membrane. The image on the left (and its optical magnification - 40X) shows the gold spots (size of approximately 10 μm) deposited on a glass substrate through the pores. The center image shows the 2x2 mask used during this procedure. The image on the right shows the layer of gold deposited on the polycarbonate membrane. The optical magnification of the image indicates the porous nature of the gold electrode.

(F)(F)
Vista en sección transversal esquemática de una construcción de ECD con una membrana porosa.  Schematic cross-sectional view of an ECD construction with a porous membrane.

Figura 36: Fotografías de PEDOT y PBEDOT-B (OC12H25)2 potenciostáticamente reducidos (izquierda) y oxidados (derecha) en electrolito TBAP/ACN 0,1M. Las películas se depositaron sobre un electrodo de ITO/vidrio (1 cm2) usando 20 mC de carga de deposición. Figure 36: Photographs of PEDOT and PBEDOT-B (OC12H25) 2 potentiostatically reduced (left) and oxidized (right) in 0.1M TBAP / ACN electrolyte. The films were deposited on an ITO / glass electrode (1 cm2) using 20 mC deposition charge.

Figuras 37A-B: Fotografía de un dispositivo de 1 píxel construido de acuerdo con la figura 35F (D2) usando PEDOT como capa de superficie activa y como contraelectrodo. Figures 37A-B: Photograph of a 1 pixel device constructed in accordance with Figure 35F (D2) using PEDOT as an active surface layer and as a counter electrode.

(A) (TO)
Estados de cambio coloreado y decolorado de la capa de superficie activa. Colored and discolored states of change of the active surface layer.

(B) (B)
Dependencia del tiempo de la carga/descarga durante el procedimiento de cambio. Dependency of loading / unloading time during the exchange procedure.

Figura 38: Fotografías de la configuración electroquímica del dispositivo de 2x2 píxeles durante el cambio en TBAP/PC 0,1M, que muestran una superficie de totalmente reflexiva a totalmente coloreada. Figure 38: Photographs of the electrochemical configuration of the 2x2 pixel device during the change in 0.1M TBAP / PC, showing a fully reflective to fully colored surface.

Figuras 39A-C: VC de PEDOT (39A), PBEDOT-B(OC12H25)2 (39B) y las películas juntas (39C) en TBAP/PC 0,1M a 100, 100 y 50 mV/s, respectivamente, para las películas de la figura 38. Figures 39A-C: PEDOT VC (39A), PBEDOT-B (OC12H25) 2 (39B) and the films together (39C) in 0.1M TBAP / PC at 100, 100 and 50 mV / s, respectively, for the movies of figure 38.

Figura 40: Acumulación de carga de las dos películas de la figura 38 en TBAP/PC 0,1M, que muestra la transición de decolorado a coloreado como una función del tiempo. Gráfica interior: dependencia del tiempo del procedimiento repetitivo de carga/descarga bajo las mismas condiciones experimentales. Figure 40: Load accumulation of the two films of Figure 38 in 0.1M TBAP / PC, showing the transition from discolored to colored as a function of time. Internal graphic: time dependence of the repetitive loading / unloading procedure under the same experimental conditions.

Figura 41: Diagrama esquemático de un sustrato de película de transparencia intercalada, recubierto con Baytron P® El color mostrado en el esquema es el color real de las películas recubiertas medido por un colorímetro CS-100 de Minolta. Figure 41: Schematic diagram of an interleaved transparency film substrate coated with Baytron P® The color shown in the scheme is the actual color of the coated films measured by a Minolta CS-100 colorimeter.

Figura 42: Representación esquemática del cambio electrocrómico de un dispositivo modelado lateralmente entre los estados transmisor y coloreado. Este dispositivo comprende dos polímeros sobre la misma superficie. Figure 42: Schematic representation of the electrochromic change of a laterally modeled device between the transmitter and colored states. This device comprises two polymers on the same surface.

Figura 43: Porcentaje de transmitancia (%T) de sustratos de película de transparencia con recubrimiento de PEDOT, modelados linealmente (S1= una capa de PEDOT, S2= dos capas de PEDOT, S3= tres capas de PEDOT). Figure 43: Percentage of transmittance (% T) of transparency film substrates with PEDOT coating, linearly modeled (S1 = one layer of PEDOT, S2 = two layers of PEDOT, S3 = three layers of PEDOT).

Figuras 44A-B: Fotografías de PEDOT EC depositado sobre un electrodo interdigitado de PEDOT modeladolinealmente. La figura 44A muestra el cambio electrocrómico del PEDOT entre sus estados redox. Área de PEDOT depositado ~3 cm2, carga de deposición ~14 mC/cm2. La figura 44B muestra una micrografía óptica de PEDOT depositado (línea central) y líneas no depositadas. Figures 44A-B: Photographs of PEDOT EC deposited on an interdigitated PEDOT electrode modeled linearly. Figure 44A shows the electrochromic change of the PEDOT between its redox states. PEDOT area deposited ~ 3 cm2, deposition load ~ 14 mC / cm2. Figure 44B shows an optical micrograph of deposited PEDOT (center line) and non-deposited lines.

Figura 45: Cambio de color de PBEDOT-Cz sobre un electrodo recubierto con Baytron P® a diversos potenciales basados en valores de L*a*b registrados por un colorímetro CS-100 de Minolta. Figure 45: Change of color of PBEDOT-Cz on a Baytron P® coated electrode to various potentials based on L * a * b values recorded by a Minolta CS-100 colorimeter.

Figura 46: Fotografía del cambio electrocrómico de PBEDOT-Cz en una disolución de electrolito TBAP (0,1 M)/ACN sobre un electrodo interdigitado modelado linealmente de PEDOT. Figure 46: Photograph of the electrochromic change of PBEDOT-Cz in a TBAP electrolyte solution (0.1 M) / ACN on a linearly interdigitated electrode modeled from PEDOT.

Figura 47: Ilustración esquemática de un sustrato plástico recubierto con ITO, interdigitado creado con modelado lineal. Figure 47: Schematic illustration of a plastic substrate coated with ITO, interdigitated created with linear modeling.

Figura 48: Fotografía que demuestra el cambio electrocrómico de PEDOT sobre un sustrato de película de transparencia intercalada, recubierto con ITO. Figure 48: Photograph demonstrating the electrochromic change of PEDOT on an interleaved transparency film substrate, coated with ITO.

Figuras 49A-B: Diseños de electrodo interdigitado para deposición de oro sin corriente eléctrica. Figures 49A-B: Interdigitated electrode designs for gold deposition without electric current.

Figuras 50A-C: Micrografías ópticas de películas de transparencia depositadas de oro, intercaladas por modelado lineal. Las líneas modeladas se muestran bajo aumento (A) 10x, (B) 40X, y (C) 100x. Figures 50A-C: Optical micrographs of transparency films deposited with gold, interspersed by linear modeling. The modeled lines are shown under magnification (A) 10x, (B) 40X, and (C) 100x.

Figura 51: Fotografía que demuestra el cambio EC de (PEDOT-PEDOT) en oro modelado linealmente en un dispositivo en estado sólido con electrodos interdigitados (IDE). Figure 51: Photograph demonstrating the EC change of (PEDOT-PEDOT) in linearly modeled gold in a solid-state device with interdigitated electrodes (IDE).

Figura 52: Fotografía que demuestra el cambio EC de un dispositivo de oro modelado linealmente de (PEDOT-PEDOT) de 2 píxeles en una disolución de electrolitos LiClO4/PC 0,1M. Figure 52: Photograph demonstrating the EC change of a 2 pixel linearly modeled (PEDOT-PEDOT) gold device in a 0.1M LiClO4 / PC electrolyte solution.

Figuras 54A-B: La figura 54A muestra una micrografía óptica de una línea vulcanizada sobre un sustrato de ITO/vidrio. Se determinó que la resolución lateral de las líneas era de 60 μm. La figura 54B muestra el barrido perfilométrico de una línea vulcanizada. Las líneas trazadas sobre ITO/vidrio mediante este procedimiento dieron lugar al aislamiento de regiones modeladas por >20 MO. Figures 54A-B: Figure 54A shows an optical micrograph of a vulcanized line on an ITO / glass substrate. The lateral resolution of the lines was determined to be 60 μm. Figure 54B shows the profile scan of a vulcanized line. The lines drawn on ITO / glass by this procedure resulted in the isolation of regions modeled by> 20 MO.

Figuras 55A-B: La figura 55A es un diseño de UF aplicado sobre un sustrato de ITO/poliéster. La figura 55B representa un cambio electrocrómico de un dispositivo de UF a base de (P3MTh-P3MTh) en una disolución 0,1 M de TBAP/ACN. Figures 55A-B: Figure 55A is a UF design applied on an ITO / polyester substrate. Figure 55B depicts an electrochromic change of a UF device based on (P3MTh-P3MTh) in a 0.1 M solution of TBAP / ACN.

Figuras 56A-56B: Representación esquemática de un ECD interdigitado lateral. La figura 56A muestra la electropolimerización independiente sobre dedos interdigitado (I y II). Las zonas negras representan sitios no conductores. Las zonas blancas son conductoras. La figura 56B ilustra el cambio EC del dispositivo lateral entre sus estados redox y coloreados complementarios. Figures 56A-56B: Schematic representation of a lateral interdigitated ECD. Figure 56A shows the independent electropolymerization on interdigitated fingers (I and II). Black areas represent non-conductive sites. The white areas are conductive. Figure 56B illustrates the EC change of the lateral device between its complementary redox and colored states.

Figuras 57A-B: Pares de polímeros que muestran una presentación de alto contraste (parte izquierda superior e inferior) y coincidencia de color (parte derecha superior e inferior) usando dispositivos construidos con la misma polarización (Figura 57A) y con polarización opuesta (Figura 57B). Figures 57A-B: Polymer pairs showing a high contrast presentation (upper and lower left part) and color matching (upper and lower right part) using devices constructed with the same polarization (Figure 57A) and with opposite polarization (Figure 57B).

Figura 58A-58C: Fotografías de electrodos modelados de oro obtenidos por el procedimiento de modelado lineal (figura 58A: electrodo de 2x2, figura 58B: electrodo de 3x3 píxeles y figura 58C: electrodo interdigitado). Figure 58A-58C: Photographs of gold modeled electrodes obtained by the linear modeling procedure (Figure 58A: 2x2 electrode, Figure 58B: 3x3 pixel electrode and Figure 58C: interdigitated electrode).

Breve descripción de las tablas Brief description of the tables

Tabla 1. Potenciales de oxidación, proporción entre los potenciales de pico anódico y catódico (ipa/ipc), separación de picos (LEp), longitud de onda máxima (Amáx) y hueco de banda (Eg) de PProDOP. Table 1. Oxidation potentials, ratio between the anodic and cathodic peak potentials (ipa / ipc), peak separation (LEp), maximum wavelength (Amáx) and band gap (Eg) of PProDOP.

Tabla 2. Colores observados a diferentes niveles de oxidación en N-Me PProDOP y N-Gly PProDOP con coordenadas expresadas en los espacios de color L*a*b* CIE 1931 Yxy y CIE 1976. Table 2. Colors observed at different levels of oxidation in N-Me PProDOP and N-Gly PProDOP with coordinates expressed in the color spaces L * a * b * CIE 1931 Yxy and CIE 1976.

Tabla 3: Polímeros electrocrómicos específicos. Table 3: Specific electrochromic polymers.

Tabla 4: Polímeros electrocrómicos generales. Table 4: General electrochromic polymers.

Tabla 5: Polímeros electrocrómicos complementarios ejemplares. Table 5: Exemplary complementary electrochromic polymers.

Tabla 6: Polímeros EC complementarios y colores ejemplares. Table 6: Complementary EC polymers and exemplary colors.

Tabla 7: Polímeros EC complementarios y colores ejemplares. Table 7: Complementary EC polymers and exemplary colors.

Tabla 8: Procedimientos de modelado generales. Table 8: General modeling procedures.

Breve descripción de la invención Brief Description of the Invention

En materiales electrocrómicos, la oxidación o reducción electroquímica induce un cambio reversible en la luz reflejada o transmitida. Desde su descubrimiento en materiales inorgánicos,21 esta capacidad ha despertado el interés de los científicos durante los últimos treinta años.22 Las propiedades electrocrómicas han demostrado ser In electrochromic materials, electrochemical oxidation or reduction induces a reversible change in reflected or transmitted light. Since its discovery in inorganic materials, 21 this capacity has aroused the interest of scientists during the last thirty years.22 The electrochromic properties have proven to be

ventanas26,27,28,29,30windows26,27,28,29,30

especialmente útiles o prometedoras para la construcción de espejos,23 pantallas,24,25 y materiales camaleón de tonos terrosos.31,32,33 Basándose en este concepto, se han comercializado recientemente espejos retrovisores 34,35 y retrovisores exteriores electrocrómicos en la industria automovilística. especially useful or promising for the construction of mirrors, 23 screens, 24.25 and chameleon materials of earthy tones.31,32,33 Based on this concept, 34.35 rearview mirrors and electrochromic exterior mirrors have recently been marketed in the automotive industry .

Aunque los primeros dispositivos electrocrómicos estudiados se produjeron usando compuestos inorgánicos como el trióxido de volframio (WO3) y dióxido de iridio (IrO2),36 los compuestos orgánicos se han demostrado interesantes para los materiales electrocrómicos incluyendo: viológenos, metaloftalocianinas y polímeros conductores.37 Pueden observarse diferentes espectros electrónicos y, por lo tanto, diferentes colores, durante el cambio de estos compuestos entre sus diferentes estados redox. La posibilidad de combinar un coste de procesamiento menor con una velocidad de cambio y un contraste electrocrómico potenciados ha centrado el interés de los científicos sobre el uso de polímeros conductores.38,39 De hecho, la deslocalización extendida de los electrones n a lo largo del esqueleto del polímero (en el estado neutro) da lugar a una banda de absorción óptica (transición n-n*) en la región visible del espectro electromagnético. Un proceso redox (oxidación o reducción) generarán transportadores de carga en el esqueleto conjugado, lo que da lugar, respectivamente, a la inserción de un anión o un catión. Los polímeros conductores tienen varias ventajas sobre los compuestos inorgánicos como materiales electrocrómicos. En primer lugar están sus destacadas eficacia de coloración y capacidad de cambio rápido, como muestran los derivados de poli(3,4-alquilendioxitiofeno) (PXDOT).40,41 La segunda es la capacidad de producir múltiples colores con el mismo material.33 Finalmente, es posible realizar un ajuste fino del hueco de banda y, por lo tanto, del color, a través de la modificación de la estructura química del polímero.33,42,43 Esta enumeración de las ventajas de los polímeros conductores sobre los materiales inorgánicos no estaría completa sin mencionar que, si se obtienen polímeros Although the first electrochromic devices studied were produced using inorganic compounds such as tungsten trioxide (WO3) and iridium dioxide (IrO2), 36 organic compounds have proved interesting for electrochromic materials including: viologens, metaphthalocyanines and conductive polymers.37 They can observe different electronic spectra and, therefore, different colors, during the change of these compounds between their different redox states. The possibility of combining a lower processing cost with an enhanced electrochromic rate of change and contrast has focused the interest of scientists on the use of conductive polymers.38,39 In fact, the extended delocalization of electrons along the skeleton of the polymer (in the neutral state) results in an optical absorption band (transition nn *) in the visible region of the electromagnetic spectrum. A redox process (oxidation or reduction) will generate charge transporters in the conjugated skeleton, which leads, respectively, to the insertion of an anion or a cation. Conductive polymers have several advantages over inorganic compounds as electrochromic materials. First, there are its outstanding coloring efficiency and rapid changeability, as shown by poly (3,4-alkylenedioxythiophene) derivatives (PXDOT) .40,41 The second is the ability to produce multiple colors with the same material.33 Finally, it is possible to make a fine adjustment of the band gap and, therefore, of the color, through the modification of the chemical structure of the polymer.33,42,43 This list of the advantages of conductive polymers over materials inorganic would not be complete without mentioning that, if polymers are obtained

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

En la figura 5 se muestra esquemáticamente una realización específica de un material electrocrómico de tipo transmisor. El emparejamiento del número de sitios redox en cada película puede potenciar el contraste de un dispositivo, ya que pueden alcanzarse los extremos de absorción y transmisión. A specific embodiment of a transmitter type electrochromic material is schematically shown in Figure 5. The pairing of the number of redox sites in each film can enhance the contrast of a device, since the absorption and transmission ends can be achieved.

Un polímero de coloración catódica puede definirse como aquel que pasa de un estado casi transparente a un estado altamente coloreado tras la neutralización de la carga (reducción) de la forma p-dopada, mientras que un polímero de coloración anódica puede definirse como aquel que es neutro altamente transmisor y absorbe en el estado dopado oxidativamente. A cathodic coloration polymer can be defined as one that passes from an almost transparent state to a highly colored state after charge neutralization (reduction) of the p-doped form, while an anodic coloration polymer can be defined as that which is highly transmitter neutral and absorbs in the oxidatively doped state.

Los dispositivos de referencia pueden incorporar polímeros conductores a base de poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) y sus derivados, que pueden mostrar contrastes electrocrómicos altos, potenciales de oxidación bajos, alta conductividad, así como buena estabilidad electroquímica y térmica (13). Por ejemplo, puede usarse poli(3,4propilendioxitiofeno) dimetil sustituido (PProDOT-Me2) como un polímero de coloración catódica para su uso en los dispositivos electrocrómicos de referencia. Ventajosamente, el PProDOT-Me2 muestra un alto contraste en la región visible: aproximadamente el 78 % a la Amáx (580nm) y un cambio de luminancia de aproximadamente el 60 % medido por colorimetría. Este alto contraste a 580 nm corresponde a una longitud de onda a la que el ojo humano es altamente sensible, cambiando el polímero de un azul claro altamente transmisor en el estado dopado a un azul oscuro-morado en el estado neutro. En consecuencia, puede incorporarse el PProDOT-Me2 en un ECD de reflectancia variable que muestre un contraste extraordinariamente alto a lo largo de las regiones visibles, IRC e IR medio del espectro electromagnético. En una realización específica, un dispositivo de ese tipo puede permitir de miles a cientos de miles de ciclos dobles profundos con escasa pérdida de contraste. The reference devices can incorporate conductive polymers based on poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and their derivatives, which can show high electrochromic contrasts, low oxidation potentials, high conductivity, as well as good electrochemical and thermal stability (13 ). For example, substituted poly (3,4-propylenedioxythiophene) dimethyl (PProDOT-Me2) can be used as a cathodic coloring polymer for use in the electrochromic reference devices. Advantageously, the PProDOT-Me2 shows a high contrast in the visible region: approximately 78% at Ammax (580 nm) and a luminance change of approximately 60% measured by colorimetry. This high contrast at 580 nm corresponds to a wavelength at which the human eye is highly sensitive, changing the polymer from a light blue highly transmitting in the doped state to a dark blue-purple in the neutral state. Consequently, PProDOT-Me2 can be incorporated into a variable reflectance ECD that shows an extraordinarily high contrast across the visible, IRC and middle IR regions of the electromagnetic spectrum. In a specific embodiment, such a device can allow thousands to hundreds of thousands of deep double cycles with little loss of contrast.

Puede elegirse un polímero de coloración anódica que tenga un hueco de banda (Eg) > 3,0 eV (comienzo de la transición n a n* a < 410 nm) cayendo toda la absorción en la región ultravioleta del espectro. Además de las propiedades ópticas complementarias, el funcionamiento de ECD preferido puede incluir un alto grado de reversibilidad electroquímica y compatibilidad. Muchos polímeros conjugados con huecos altos (por ejemplo poli(fenilenvinileno) (PPV), poli(p-fenileno) (PPE), etc.) tienen potenciales de oxidación altos. En una realización específica, la invención de referencia se refiere a monómeros fácilmente polimerizados de manera electroquímica que pueden proporcionar polímeros que tienen propiedades CE complementarias al PProDOT-Me2 de coloración catódica, de manera que se logra un ECD que puede someterse a un cambio distinto desde un estado altamente transmisor hasta un estado profundamente absorbente. An anodic coloring polymer having a band gap (Eg)> 3.0 eV (beginning of the transition n to n * at <410 nm) can be chosen with all absorption falling into the ultraviolet region of the spectrum. In addition to the complementary optical properties, preferred ECD operation may include a high degree of electrochemical reversibility and compatibility. Many polymers conjugated with high gaps (for example poly (phenylene vinyl) (PPV), poly (p-phenylene) (PPE), etc.) have high oxidation potentials. In a specific embodiment, the reference invention relates to electrochemically easily polymerized monomers that can provide polymers that have EC properties complementary to the cathodic coloration PProDOT-Me2, so that an ECD is achieved that can undergo a different change from a highly transmitting state to a deeply absorbing state.

Se han sintetizado varios polímeros de coloración anódica a base de carbazol, bifenilo y otras unidades aromáticas unidas a través de restos EDOT electropolimerizables (44, 45). Aunque los ECD que incorporan estos tipos de polímeros mostraron eficacias de coloración, vidas útiles y tiempos de cambio destacados (18, 19), los huecos de banda de los polímeros de coloración anódica no son lo suficientemente altos para excluir la absorción n-n* de la región visible, proporcionando una coloración al estado transmisor de los dispositivos. La invención de referencia se refiere a la síntesis y electropolimerización y a las propiedades de cambio redox de una nueva serie de polímeros conductores a base de 3,4-alquilendioxipirroles y 3,4-alquilendioxitiofenos. Como los pirroles tienen niveles LUMO relativamente elevados, los huecos de banda para PEDOP (2,0 eV) y el análogo con puente de propileno (PProDOP, 2,2 eV) son mayores que sus correspondientes de tiofeno (PEDOT y PProDOT) que tienen huecos de banda de 1,61,7 eV. Several polymers of anodic coloration based on carbazole, biphenyl and other aromatic units linked through electropolymerizable EDOT moieties (44, 45) have been synthesized. Although the ECDs incorporating these types of polymers showed coloration efficiencies, lifetimes and prominent change times (18, 19), the band gaps of the anodic coloration polymers are not high enough to exclude the nn * absorption of the visible region, providing a coloration to the transmitting state of the devices. The reference invention relates to the synthesis and electropolymerization and redox exchange properties of a new series of conductive polymers based on 3,4-alkylenedioxypropyls and 3,4-alkylenedioxythiophenes. As the pyrroles have relatively high LUMO levels, the band gaps for PEDOP (2.0 eV) and the propylene bridge analog (PProDOP, 2.2 eV) are greater than their corresponding thiophene (PEDOT and PProDOT) which have band gaps of 1.61.7 eV.

La invención de referencia también se refiere a una serie de ProDOP N-sustituidos, que pueden elevar el hueco de banda de los polímeros de dioxipirrol aún más. Además de la ventaja de este hueco elevado, estos polímeros pueden conservar el carácter rico en electrones de la familia PXDOP, permitiendo su electrosíntesis y el cambio bajo condiciones suaves. La polimerización puede forzarse a través de las posiciones 2 y 5 como se desee, dando lugar a un material con pocos defectos estructurales y, en consecuencia, mejor capacidad de ciclación electroquímica, en comparación con el polipirrol original. Finalmente, la sustitución de N-alquilo incrementa inductivamente la densidad de electrones en el monómero, presentando así un potencial de oxidación menor que el ProDOP no derivatizado. En una realización específica, el PProDOP N-propano sulfonado (PProDOP-NPrS) puede permitir que el inicio de la transición n-n* se sitúe en el límite de las regiones visible y ultravioleta del espectro (Eg > 3,0 eV). Así, la absorción electrónica se transfiere al UV y el polímero es incoloro en el estado neutro. Además, el PProDOP-NPrS presenta una velocidad de deposición relativamente rápida y una buena calidad de película, junto con el logro de un estado dopado coloreado. The reference invention also relates to a series of N-substituted ProDOPs, which can raise the band gap of the dioxypyrrole polymers even further. In addition to the advantage of this high gap, these polymers can retain the electron-rich character of the PXDOP family, allowing their electrosynthesis and change under mild conditions. The polymerization can be forced through positions 2 and 5 as desired, resulting in a material with few structural defects and, consequently, better electrochemical cyclisation capacity, compared to the original polypyrrole. Finally, the substitution of N-alkyl inductively increases the electron density in the monomer, thus presenting a lower oxidation potential than the non-derivatized ProDOP. In a specific embodiment, the sulfonated N-propane PProDOP (PProDOP-NPrS) may allow the start of the n-n * transition to be at the limit of the visible and ultraviolet regions of the spectrum (Eg> 3.0 eV). Thus, the electronic absorption is transferred to UV and the polymer is colorless in the neutral state. In addition, the PProDOP-NPrS has a relatively fast deposition rate and good film quality, together with the achievement of a colored doping state.

La invención de referencia puede alcanzar un alto contraste en ECD de polímero dual haciendo coincidir las propiedades anódicas y catódicas con el fin de obtener una ventana de color neutral, altamente transmisora, en un estado, que muestra baja absorción en toda la región visible. Después de cambiar un potencial polarizado pequeño (aprox. 1,0 V) la ventana puede convertirse a un estado relativamente oscuro relativamente coloreado. Las figuras 1A y 1B demuestran esto mediante la superposición de los espectros UV-visible de los polímeros individuales en sus estados dopado y neutral. La figura 1A representa el estado de absorción en el que el PProDOP-NPrS está en el estado oxidado y el PProDOT-Me2 está en la forma neutra. La suma de los dos espectros de absorción representa el comportamiento más probable del estado coloreado de un dispositivo a base de estos dos polímeros. Existen varios factores que se combinan para alcanzar una ventana de absorbancia de color muy saturado y de banda ancha. En primer lugar, el PProDOT-Me2 neutro tiene su absorción en el centro de la región visible (Amáx = 580 nm), donde el ojo humano es más sensible. Además, la separación vibracional de la transición HOMO-LUMO ensancha el pico de absorción a lo largo de una zona más grande del espectro visible. La absorción del PProDOP-NPrS dopado oxidativamente comienza a 500 nm y su absorbancia aumenta en la región del IRC, donde la contribución del PProDOT-Me2 es pequeña. El estado decolorado del dispositivo y las películas de polímero se representa en la figura 1B. La suma de los espectros del PProDOP-NPrS neutro y el PProDOT-Me2 dopado proporciona un alto contraste con el estado coloreado en toda la región visible, generando un dispositivo altamente transmisor. The reference invention can achieve a high contrast in dual polymer ECD by matching the anodic and cathodic properties in order to obtain a neutral, highly transmitting color window, in one state, which shows low absorption throughout the visible region. After changing a small polarized potential (approx. 1.0 V) the window can be converted to a relatively dark relatively colored state. Figures 1A and 1B demonstrate this by superimposing the UV-visible spectra of the individual polymers in their doped and neutral states. Figure 1A represents the absorption state in which the PProDOP-NPrS is in the oxidized state and the PProDOT-Me2 is in the neutral form. The sum of the two absorption spectra represents the most likely behavior of the colored state of a device based on these two polymers. There are several factors that combine to reach a very saturated and broadband color absorbance window. First, the neutral PProDOT-Me2 has its absorption in the center of the visible region (Amáx = 580 nm), where the human eye is more sensitive. In addition, the vibrational separation of the HOMO-LUMO transition widens the absorption peak along a larger area of the visible spectrum. The absorption of oxidatively doped PProDOP-NPrS begins at 500 nm and its absorbance increases in the IRC region, where the contribution of PProDOT-Me2 is small. The discolored state of the device and polymer films is depicted in Figure 1B. The sum of the spectra of the neutral PProDOP-NPrS and the doped PProDOT-Me2 provides a high contrast with the colored state in the entire visible region, generating a highly transmitting device.

Las figuras 2A y 2B muestran los espectros de transmitancia y fotografías de dispositivos de acuerdo con la invención de referencia usando PProDOT-Me2 como el polímero de coloración catódica y poli[3,6-bis (2etilendioxitienil)-N-metil-carbazol] (PBEDOT-NMeCz) (dispositivo A) y PProDOP-NPrS (dispositivo B, respectivamente) como las capas de coloración anódica con los dispositivos en los dos estados extremos (coloreado y decolorado). Ambos dispositivos cambian entre las dos formas cuando se aplica un voltaje de polarización de aproximadamente ± 1,0 a 1,2 V. Seleccionando voltajes de polarización intermedios, los dispositivos pueden cambiar continuamente de coloreados a transmisores y los espectros evolucionan de un extremo al otro. La comparación de los resultados muestra que el uso de PProDOP-NPrS como el polímero de hueco de banda alto tiene varias ventajas sobre su correspondiente de carbazol. El principal beneficio es la apertura de la ventana de transmisión a lo largo de todo el espectro visible moviendo la transición n-n* a la región ultravioleta. El corte del PBEDOT-NMeCz es evidente a aprox. 500 nm. Otra ventaja del dispositivo B a base de PProDOP-NPrS es el notable incremento en el contraste óptico, como demuestra el aumento del L %T desde el 56 % al 68 % medido a 580 nm. Además, mientras que el PBEDOT-NMeCz es azul y la absorción de su transportador de carga es a la misma energía que la transición n-n* de la absorción de hueco del PProDOT-Me2 baja, el PProDOP-NPrS es gris-verde en el estado oxidado, proporcionando así algo de bloqueo adicional de la transmisión del dispositivo opaco en la región de 400 - 500 nm. Figures 2A and 2B show the transmittance spectra and photographs of devices according to the reference invention using PProDOT-Me2 as the cathodic coloration polymer and poly [3,6-bis (2-ethylenedioxythienyl) -N-methyl-carbazole] ( PBEDOT-NMeCz) (device A) and PProDOP-NPrS (device B, respectively) as the layers of anodic coloration with the devices in the two extreme states (colored and discolored). Both devices switch between the two forms when a bias voltage of approximately ± 1.0 to 1.2 V is applied. By selecting intermediate bias voltages, the devices can continuously change from colored to transmitters and the spectra evolve from one end to the other. . The comparison of the results shows that the use of PProDOP-NPrS as the high band hollow polymer has several advantages over its corresponding carbazole. The main benefit is the opening of the transmission window along the entire visible spectrum by moving the n-n * transition to the ultraviolet region. The cut of the PBEDOT-NMeCz is evident at approx. 500 nm Another advantage of device B based on PProDOP-NPrS is the notable increase in optical contrast, as evidenced by the increase in L% T from 56% to 68% measured at 580 nm. In addition, while the PBEDOT-NMeCz is blue and the absorption of its load conveyor is at the same energy as the nn * transition of the gap absorption of the PProDOT-Me2 low, the PProDOP-NPrS is gray-green in the state oxidized, thus providing some additional blocking of the transmission of the opaque device in the region of 400-500 nm.

Normalmente, una característica importante de un ECD es el tiempo de respuesta necesario para realizar un cambio de transmisor a opaco y viceversa. Con el fin de analizar las características de cambio de estas ventanas, se monitorizó la variación de la luz monocromática a la longitud de onda de contraste máximo durante experimentos redox en aumento repetidos. Para una comparación, se monitorizó el cambio en la transmitancia de una sola película de PProDOT-Me2 del mismo espesor (aproximadamente 200 nm) que las películas usadas en los dispositivos. Como se ve en la figura 3, ambos dispositivos cambian bastante rápidamente. La película de PProDOT-Me2 sola puede cambiarse de manera eficaz en aproximadamente 0,5 s para alcanzar el 95 % de su cambio de transmisión total (%LT = 76 %). Mientras que el dispositivo A cambia en aproximadamente 500 ms, el dispositivo B tiene un intervalo dinámico algo mayor con un cambio de % de transmisión total en 600 ms. Sin embargo, cabe destacar que, añadiendo la capa de PProDOP-NPrS, el dispositivo B pierde sólo el 10 % del contraste general en comparación con una sola película de PProDOT-Me2. Normally, an important characteristic of an ECD is the response time required to make a change from transmitter to opaque and vice versa. In order to analyze the change characteristics of these windows, the variation of the monochromatic light at the maximum contrast wavelength was monitored during repeated increasing redox experiments. For a comparison, the change in the transmittance of a single PProDOT-Me2 film of the same thickness (approximately 200 nm) as the films used in the devices was monitored. As seen in Figure 3, both devices change quite quickly. The PProDOT-Me2 film alone can be changed effectively in approximately 0.5 s to reach 95% of its total transmission change (% LT = 76%). While device A changes by approximately 500 ms, device B has a somewhat larger dynamic range with a change in total transmission% in 600 ms. However, it should be noted that, by adding the PProDOP-NPrS layer, device B loses only 10% of the overall contrast compared to a single PProDOT-Me2 film.

Recientemente, se ha usado el análisis colorimétrico (12) para investigar las propiedades de polímeros electrocrómicos y emisores de luz. Los diagramas tanto de luminancia como de cromaticidad x-y proporcionan información valiosa para entender los cambios en el color y/o el brillo de los dispositivos. Por ejemplo, la dependencia potencial de la luminancia relativa ofrece una perspectiva diferente sobre la transmisividad de un material, ya que se refiere a la percepción del ojo humano de la transmitancia en todo el espectro visible como una función del dopaje en una sola curva. La figura 3B muestra la trayectoria x-y de la tonalidad y la saturación para el dispositivo B a medida que el potencial aplicado se cambia de -2,5 V a +1,5V, lo que corresponde a la trayectoria de dopaje oxidativo del PProDOT-Me2. Se observa una línea recta que se extiende entre una zona azul oscuro del espacio de color y una de color azul-verde altamente transmisora (cerca del punto blanco). Por lo tanto, la longitud de onda del color dominante es la misma a lo largo de todo el procedimiento de decoloración; la absorción disminuye en intensidad como se representa por la reducción en la saturación del color. Como se ve en la figura 4A, en el estado decolorado, la ventana muestra una luminancia del 65 % a través de los valores de voltaje positivo. Se necesita un voltaje de -0,5 V para inducir una disminución en la luminancia; la reducción de la luminancia del dispositivo continúa aumentando hasta que se alcanza un potencial de -2 V. El cambio de luminancia global, que es, en esencia, el cambio de densidad óptica percibido por el ojo humano, es del 55 %. Recently, colorimetric analysis (12) has been used to investigate the properties of electrochromic and light emitting polymers. Both luminance and x-y chromaticity diagrams provide valuable information to understand changes in the color and / or brightness of the devices. For example, the potential dependence of relative luminance offers a different perspective on the transmissivity of a material, since it refers to the perception of the human eye of transmittance across the visible spectrum as a function of doping in a single curve. Figure 3B shows the xy path of hue and saturation for device B as the applied potential is changed from -2.5 V to + 1.5V, which corresponds to the oxidative doping path of PProDOT-Me2 . A straight line is observed that extends between a dark blue zone of the color space and a blue-green one that is highly transmitting (near the white point). Therefore, the wavelength of the dominant color is the same throughout the entire fading procedure; the absorption decreases in intensity as represented by the reduction in color saturation. As seen in Figure 4A, in the discolored state, the window shows a luminance of 65% through the positive voltage values. A voltage of -0.5 V is required to induce a decrease in luminance; The luminance reduction of the device continues to increase until a potential of -2V is reached. The global luminance change, which is, in essence, the change in optical density perceived by the human eye, is 55%.

La estabilidad de los estados decolorado y/o coloreado frente a múltiples cambios redox limita a menudo la utilidad de los materiales electrocrómicos en aplicaciones de ECD. Las principales causas de fallo del dispositivo son diferentes ventanas electroquímicas y/o requisitos ambientales de los materiales complementarios. Si los dos materiales EC poseen ventanas electroquímicas diferentes para su funcionamiento, entonces el voltaje aplicado necesario para alcanzar el 100 % del contraste óptico aumenta. Por lo tanto, se esperan vidas útiles más largas para dispositivos que funcionan a voltajes bajos, ya que los potenciales aplicados altos pueden ser perjudiciales para las películas electrocrómicas, el electrolito e incluso para la capa de ITO. En una realización específica, el procedimiento de oxidación del material anódico puede coincidir con el proceso de reducción del material catódico EC con el fin de mantener un equilibrio de carga dentro del EDC. The stability of the discolored and / or colored states against multiple redox changes often limits the usefulness of electrochromic materials in ECD applications. The main causes of device failure are different electrochemical windows and / or environmental requirements of complementary materials. If the two EC materials have different electrochemical windows for their operation, then the applied voltage necessary to reach 100% of the optical contrast increases. Therefore, longer lifespans are expected for devices operating at low voltages, since high applied potentials can be detrimental to electrochromic films, electrolyte and even the ITO layer. In a specific embodiment, the oxidation process of the anodic material may coincide with the process of reduction of the EC cathodic material in order to maintain a load balance within the EDC.

La figura 4B muestra los resultados del uso de la colorimetría para monitorizar el cambio de luminancia para investigar la estabilidad a largo plazo para el dispositivo B frente a múltiples cambios profundos. El dispositivo pierde el 10 % de su contraste durante los primeros 500 ciclos. Después de este periodo de acondicionamiento, la degradación se produce de manera extraordinariamente lenta y el dispositivo pierde sólo el 4 % de su contraste de luminancia durante un periodo de 20.000 ciclos de potencial doble. Como los dispositivos están cerrados a la exposición ambiental, pueden realizarse vidas útiles significativamente más largas. Figure 4B shows the results of using colorimetry to monitor luminance change to investigate long-term stability for device B against multiple deep changes. The device loses 10% of its contrast during the first 500 cycles. After this conditioning period, degradation occurs extraordinarily slowly and the device loses only 4% of its luminance contrast over a period of 20,000 cycles of double potential. Since the devices are closed to environmental exposure, significantly longer lifespan can be realized.

5 Los ECD de polímero dual de referencia pueden funcionar a voltajes aplicados bajos (± 1,0 V), siendo compatibles ambas películas en el mismo entorno electroquímico. Esto puede aumentar en gran medida su vida útil, por ejemplo hasta el 86 % de retención de su color inicial (96 % de retención después del asentamiento) después de 20.000 ciclos. Además, el PProDOP-NPrS tiene la capacidad de cambiar entre un estado neutro incoloro y un estado grisverde dopado, teniendo la propiedad poco común de ser de un verdadero polímero de coloración anódica con 5 Reference polymer dual ECDs can operate at low applied voltages (± 1.0 V), both films being compatible in the same electrochemical environment. This can greatly increase its lifespan, for example up to 86% retention of its initial color (96% retention after settlement) after 20,000 cycles. In addition, the PProDOP-NPrS has the ability to switch between a colorless neutral state and a doped gray-green state, having the rare property of being a true anodic colored polymer with

10 potenciales de cambio redox fácilmente accesibles. Además, el PProDOP-NPrS dopado ensancha el pico de absorción de estado oscuro del ECD tanto en la región de 400 - 500 nm como en la de 700 - 800 nm del espectro visible, donde las contribuciones de la transición n-n* de la película de PProDOT-Me2 son pequeñas. Los dispositivos a base de polímeros complementarios PProDOP-NPrS y PProDOT-Me2 pueden mostrar un contraste óptico de, por ejemplo, hasta el 70 % a la Amáx y un cambio de luminancia global de, por ejemplo, el 53 %. Los 10 easily accessible redox change potentials. In addition, the doped PProDOP-NPrS widens the dark-state absorption peak of the ECD in both the 400-500 nm and the 700-800 nm region of the visible spectrum, where the contributions of the nn * transition of the film of PProDOT-Me2 are small. The complementary polymer based devices PProDOP-NPrS and PProDOT-Me2 can show an optical contrast of, for example, up to 70% at Ammax and a global luminance change of, for example, 53%. The

15 dispositivos de referencia pueden cambiar de un estado transparente a un estado muy oscuro, casi opaco, en menos de 1 segundo, lo que los convierte potencialmente en pantallas poliméricas útiles. Estas características pueden permitir que los dispositivos de referencia logren un control sobre el color, el brillo y la estabilidad ambiental de una ventana electrocrómica. 15 reference devices can change from a transparent state to a very dark, almost opaque state, in less than 1 second, which potentially converts them into useful polymer screens. These characteristics may allow the reference devices to achieve control over the color, brightness and environmental stability of an electrochromic window.

La invención de referencia proporciona polímeros electrocrómicos que comprenden compuestos como se describen 20 en la fórmula I y/o la fórmula II The reference invention provides electrochromic polymers comprising compounds as described in formula I and / or formula II.

Fórmula I Fórmula II Formula I Formula II

en las que X, Y y Z pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que consiste en S, N, O, Si(R8)2, N-R7 y P-R7; wherein X, Y and Z may be the same or different and are selected from the group consisting of S, N, O, Si (R8) 2, N-R7 and P-R7;

25 A1, A2 y A3 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan del grupo que consiste en S, N, O, Si(R8)2, N-R7 y P-R7; A1, A2 and A3 may be the same or different and are selected from the group consisting of S, N, O, Si (R8) 2, N-R7 and P-R7;

m es un número entero entre 0 y 10, preferentemente entre 0 y 5, y más preferentemente entre 0 y 3; m is an integer between 0 and 10, preferably between 0 and 5, and more preferably between 0 and 3;

de R1 a R6 y R8 pueden no estar, ser iguales o diferentes y pueden ser un resto seleccionado del grupo que consiste en uno o dos enlace(s), H, alquilo, CN, OH, COOH, SOR7, SO2R7, SO3R7, heteroalquilo, alquenilo, alquinilo, arilalquinilo, heteroaril-alquinilo, arilo, aril-aquilo, aril-alquenilo, heteroarilo, heteroaril-alquilo, heteroaril-alquenilo, from R1 to R6 and R8 may not be, be the same or different and may be a moiety selected from the group consisting of one or two bond (s), H, alkyl, CN, OH, COOH, SOR7, SO2R7, SO3R7, heteroalkyl , alkenyl, alkynyl, arylalkyl, heteroaryl-alkynyl, aryl, aryl-alkyl, aryl-alkenyl, heteroaryl, heteroaryl-alkyl, heteroaryl-alkenyl,

30 cicloalquilo, heterocicloalquilo, heterocicloalquil-alquilo, cicloalquil-alquilo, 30 cycloalkyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkyl-alkyl, cycloalkyl-alkyl,

R7 es un resto seleccionado del grupo que consiste en H, alquilo, arilo, COOH, heteroalquilo, alquenilo, alquinilo, arilalquilo, heteroaril-alquilo, arilo, aril-aquilo, aril-alquenilo, heteroarilo, heteroaril-alquilo, heteroaril-alquenilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, heterocicloalquil-alquilo, cicloalquil-alquilo; R7 is a moiety selected from the group consisting of H, alkyl, aryl, COOH, heteroalkyl, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, heteroaryl-alkyl, aryl, aryl-alkyl, aryl-alkenyl, heteroaryl, heteroaryl-alkyl, heteroaryl-alkenyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkyl-alkyl, cycloalkyl-alkyl;

n es al menos aproximadamente (o al menos) tres, preferentemente al menos aproximadamente (o al menos) cuatro, 35 y más preferentemente al menos aproximadamente (o al menos) cinco; y n is at least about (or at least) three, preferably at least about (or at least) four, 35 and more preferably at least about (or at least) five; Y

En algunas realizaciones, Z es Si y R8 es un alquilo, arilo o heteroarilo. Otras realizaciones más proporcionan polímeros en los que existen dobles o triples enlaces entre uno o más de los siguientes agrupamientos de átomos adyacentes ejemplares: X y A1; A1 y A2 (cuando m=1); cada uno de (A2)m y (A2)m+1 donde m= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 o 9; A2 y A3, cuando m=1; o A1 y A3 cuando A2 no está (m=0). Como resultaría evidente para el experto en la técnica, cuando existen dobles o triples enlaces entre los átomos adyacentes ilustrados en las fórmulas I y II (por ejemplo, X y A1; A1 y A2 (cuando m = 1); cada uno de (A2)m y (A2)m+1 cuando m = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 o 9; A2 y A3, cuando m =1; In some embodiments, Z is Si and R8 is an alkyl, aryl or heteroaryl. Further embodiments provide polymers in which there are double or triple bonds between one or more of the following clusters of adjacent adjacent atoms: X and A1; A1 and A2 (when m = 1); each of (A2) m and (A2) m + 1 where m = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9; A2 and A3, when m = 1; or A1 and A3 when A2 is not (m = 0). As would be apparent to those skilled in the art, when there are double or triple bonds between adjacent atoms illustrated in formulas I and II (for example, X and A1; A1 and A2 (when m = 1); each of (A2 ) my (A2) m + 1 when m = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9; A2 and A3, when m = 1;

o A1 y A3 cuando A2 no está (m = 0)), R1, R2, R3, R4, R5 y R6 pueden, independientemente, estar presentes, no estar, ser iguales o diferentes determinado por el número de enlaces, situados en cada posición correspondiente, que pueda formar el átomo. or A1 and A3 when A2 is not (m = 0)), R1, R2, R3, R4, R5 and R6 can, independently, be present, not be, be the same or different determined by the number of links, located in each corresponding position, which can form the atom.

Los monómeros para su incorporación en los polímeros electrocrómicos de acuerdo con la invención de referencia pueden fabricarse usando, por ejemplo, la esterificación doble de Williamson, transesterificación o las reacciones de Mitsunobu. También pueden usarse otras reacciones conocidas por el experto en la técnica para la preparación de monómeros adecuados para su incorporación en polímeros electrocrómicos de la invención. Monomers for incorporation into electrochromic polymers according to the reference invention can be manufactured using, for example, Williamson's double esterification, transesterification or Mitsunobu reactions. Other reactions known to those skilled in the art may also be used for the preparation of monomers suitable for incorporation into electrochromic polymers of the invention.

Los polímeros electrocrómicos de la invención de referencia son conductores eléctricos y pueden usarse en una variedad de dispositivos eléctricos como conductores de corriente. Por tanto, los polímeros electrocrómicos de la invención proporcionan dispositivos eléctricos que cambian que comprenden polímeros electrocrómicos de la invención de referencia en los que puede activarse y desactivarse la conductividad. Los ejemplos no limitantes de tales conductores eléctricos incluyen circuitos en microprocesadores, redes eléctricas, sistemas de suministro eléctrico en edificios, accesorios de iluminación (así como el conductor eléctrico) o como "cableado" en cualquier dispositivo eléctrico. Como otro ejemplo no limitante, los polímeros electrocrómicos de la invención de referencia pueden usarse como material electroactivo contenido dentro de un aislante translúcido o transparente. En una invención tal, el polímero será transparente (transmisor) en un estado o en el otro. Tras la aplicación de un potencial a un cable de contacto, el polímero electrocrómico cambia de color, indicando que el circuito está energizado. Los usos alternativos para dicho cableado incluyen la iluminación decorativa (cuya coloración se determina por el polímero utilizado en la construcción del cable). Los polímeros electrocrómicos pueden usarse en dispositivos electrocrómicos tales como atenuadores ópticos variables para el infrarrojo cercano y la luz visible (por ejemplo, en dispositivos de telecomunicación), obturadores de microondas para antenas (por ejemplo, tecnología de sigilo), señalización de advertencia de ECD pixelados, libros electrónicos, monitores de vídeo, marcadores de estadios o paneles de anuncios, señalización por vídeo, camuflaje, sistemas de alerta para teléfonos móviles, ordenadores (por ejemplo, asistentes digitales personales), ventanas electrocrómicas, tarjetas de felicitación, murales dinámicos y vallas publicitarias. Por tanto, la invención de referencia proporciona procedimientos y medios para la comunicación de información o elementos artísticos a individuos que comprende la presentación de información o elementos artísticos a un individuo a través de pantallas electrocrómicas. En tales invenciones, la información o el elemento artístico se introducen en un dispositivo electrocrómico y se presenta. The electrochromic polymers of the reference invention are electrical conductors and can be used in a variety of electrical devices as current conductors. Thus, the electrochromic polymers of the invention provide changing electrical devices comprising electrochromic polymers of the reference invention in which conductivity can be activated and deactivated. Non-limiting examples of such electrical conductors include circuits in microprocessors, electrical networks, power supply systems in buildings, lighting fixtures (as well as the electrical conductor) or as "wiring" in any electrical device. As another non-limiting example, the electrochromic polymers of the reference invention can be used as electroactive material contained within a translucent or transparent insulator. In such an invention, the polymer will be transparent (transmitter) in one state or the other. After applying a potential to a contact wire, the electrochromic polymer changes color, indicating that the circuit is energized. Alternative uses for such wiring include decorative lighting (the coloration of which is determined by the polymer used in the construction of the cable). Electrochromic polymers can be used in electrochromic devices such as variable optical attenuators for near infrared and visible light (for example, in telecommunication devices), microwave shutters for antennas (e.g. stealth technology), ECD warning signaling Pixels, e-books, video monitors, stadium markers or ad panels, video signage, camouflage, mobile phone alert systems, computers (e.g. personal digital assistants), electrochromic windows, greeting cards, dynamic murals and billboards. Therefore, the reference invention provides methods and means for the communication of information or artistic elements to individuals comprising the presentation of information or artistic elements to an individual through electrochromic screens. In such inventions, the information or artistic element is introduced into an electrochromic device and presented.

La invención de referencia utiliza polímeros electrocrómicos de la invención y el modelado de electrodos sobre superficies de sustrato. Por ejemplo, el oro puede modelarse sobre membranas usando técnicas de deposición de vapor metálico (MVD). A pesar del área de superficie grande, pueden proporcionarse electrodos adecuados para su uso en la presente invención (tan grandes como de muchos metros cuadrados), dispositivos electrocrómicos que tienen un cambio de menos de un segundo. Los electrodos también pueden tener un tamaño relativamente pequeño. En la técnica se conocen bien diversos procedimientos para fabricar electrodos estructurados con diversas resoluciones (véanse, por ejemplo, Holdcroft S. Adv. Mater. 2001 73:1753; Schlultze J.W.; Morgenstem T.; Schattka D.; Winkels S. Electrochim. Acta 1999, 44:1847; y la tabla 8). Estos procedimientos de modelado también son útiles para la construcción de dispositivos planos de polímeros duales, dando lugar a un nuevo tipo de dispositivos electrocrómicos activos de superficie. The reference invention uses electrochromic polymers of the invention and electrode modeling on substrate surfaces. For example, gold can be modeled on membranes using metal vapor deposition (MVD) techniques. Despite the large surface area, electrodes suitable for use in the present invention (as large as many square meters), electrochromic devices having a change of less than one second can be provided. The electrodes can also have a relatively small size. Various methods for manufacturing structured electrodes with various resolutions are well known in the art (see, for example, Holdcroft S. Adv. Mater. 2001 73: 1753; Schlultze JW; Morgenstem T .; Schattka D .; Winkels S. Electrochim. Minutes 1999, 44: 1847; and table 8). These modeling procedures are also useful for the construction of dual polymer flat devices, resulting in a new type of surface active electrochromic devices.

En otra realización, es posible usar electrodos modelados usando procedimientos sencillos y baratos tales como el modelado lineal (LP) (véase, por ejemplo, MacDiarmid et al. [2001] Synth. Met. 121:1327) y vulcanización de ITO (óxido de estaño e indio) (Hohnholz et al. [1999] Adv. Mater. 11:646). El modelado lineal permite el recubrimiento selectivo de sustratos tales como el vidrio y papel de transparencia bajo condiciones atmosféricas normales en contraposición con otras técnicas de modelado de alto coste tales como la litografía o la deposición de vapor. Los procedimientos de vulcanización de ITO permiten la eliminación selectiva de ITO del sustrato con una punta de metal en un circuito cerrado, seguida de la deposición de películas de polímero sobre los electrodos formados por la vulcanización de ITO. In another embodiment, it is possible to use electrodes modeled using simple and cheap methods such as linear modeling (LP) (see, for example, MacDiarmid et al. [2001] Synth. Met. 121: 1327) and ITO (oxide oxide) tin and indium) (Hohnholz et al. [1999] Adv. Mater. 11: 646). Linear modeling allows selective coating of substrates such as glass and transparency paper under normal atmospheric conditions as opposed to other high-cost modeling techniques such as lithography or vapor deposition. ITO vulcanization procedures allow the selective removal of ITO from the substrate with a metal tip in a closed circuit, followed by the deposition of polymer films on the electrodes formed by ITO vulcanization.

El modelado lateral de electrodos permite la deposición electroquímica de dos polímeros sobre la misma superficie. Estos dedos de electrodo interdigitados (mostrados, por ejemplo, en las figuras 41, 44A, 44B y 46) pueden dirigirse individualmente. Pueden depositarse un dispositivo electrocrómico que comprende un polímero de coloración catódica y uno complementario de coloración anódica por separado en las líneas modeladas. Estos polímeros se cambian después entre sus estados redox y el dispositivo cambia entre sus estados transmisor y coloreado. Lateral electrode modeling allows electrochemical deposition of two polymers on the same surface. These interdigitated electrode fingers (shown, for example, in Figures 41, 44A, 44B and 46) can be addressed individually. An electrochromic device comprising a cathodic coloration polymer and a complementary anodic coloration polymer can be deposited separately on the patterned lines. These polymers are then switched between their redox states and the device switches between their transmitter and colored states.

La invención de referencia también proporciona diversos polímeros electrocrómicos útiles en la construcción de tales ECD que comprenden polímeros electrocrómicos complementarios y pantallas electrocrómicas u otros dispositivos electrocrómicos. La tabla 5 muestra posibilidades no limitantes para hacer coincidir un color o mostrar un contraste entre estados redox en dispositivos EC de polímero dual (la película 1 coincide con el polímero 1, etc.; T indica un estado transparente; C1 es el color 1, C2 es el color 2, etc.). Las tablas 6 y 7 proporcionan conjuntos ejemplares de polímeros EC complementarios. Los polímeros EC adecuados para su uso en EDC que comprenden polímeros EC complementarios incluyen los descritos en las tablas 3 y 4, así como los derivados del conjunto de polímeros descritos en ellas (siempre que los derivados muestren la capacidad para cambiar de color cuando se induce un cambio de estado redox). El contraste o la viveza del color pueden adaptarse ajustando el espesor del recubrimiento de polímero de un electrodo (por ejemplo, añadiendo capas adicionales de película de polímero al dispositivo). The reference invention also provides various electrochromic polymers useful in the construction of such ECDs comprising complementary electrochromic polymers and electrochromic screens or other electrochromic devices. Table 5 shows non-limiting possibilities to match a color or show a contrast between redox states in dual polymer EC devices (film 1 matches polymer 1, etc .; T indicates a transparent state; C1 is color 1, C2 is color 2, etc.). Tables 6 and 7 provide exemplary sets of complementary EC polymers. EC polymers suitable for use in EDC comprising complementary EC polymers include those described in Tables 3 and 4, as well as those derived from the set of polymers described therein (provided that the derivatives show the ability to change color when induced a change of redox state). The contrast or vividness of the color can be adapted by adjusting the thickness of the polymer coating of an electrode (for example, by adding additional layers of polymer film to the device).

Los polímeros que poseen un estado decolorado incluyen PEDOT, PProDOT, PProDOT-Me2, PEDOP, PProDOP, PProDOP-NPS, PBEDOT-V, PProDOT-V, PProDOT, PBEDOT-Pyr y PBEDOT-B(OC12H25)2. Los polímeros que poseen dos o más estados coloreados incluyen, y no se limitan a, P3MTh, PBEDOT-Fn, P3MTh, PBEDOT-BP, PBEDOT-C2 y P3BTh. Las tablas 3 y 4 definen los acrónimos con los nombres completos de los polímeros. Polymers that have a discolored state include PEDOT, PProDOT, PProDOT-Me2, PEDOP, PProDOP, PProDOP-NPS, PBEDOT-V, PProDOT-V, PProDOT, PBEDOT-Pyr and PBEDOT-B (OC12H25) 2. Polymers that have two or more colored states include, and are not limited to, P3MTh, PBEDOT-Fn, P3MTh, PBEDOT-BP, PBEDOT-C2 and P3BTh. Tables 3 and 4 define acronyms with the full names of polymers.

Los procedimientos tanto de LP como de MVD permiten la construcción de ECD laterales de capa única en los que los polímeros sobre una superficie se cambian unos con relación a otros y puede realizarse la potencia del electrocromismo complementario. Los electrodos tanto transmisor como metálico se modelan usando el procedimiento de LP. Este procedimiento implica la impresión de patrones sobre un sustrato usando una impresora comercial, seguido de recubrir las zonas no impresas por una capa de PEDOT transparente, conductora o una deposición sin corriente eléctrica de un conductor, tal como oro. Posteriormente, se retira la tinta de la impresora. Usando este procedimiento, la resolución del modelado es accesible, hasta 30 micrómetros (véanse, por ejemplo, las figuras 50A-C), y permite a la construcción de ECD con tamaño inferior al milímetro. Este procedimiento implica el recubrimiento/metalización de las partes del sustrato no impresas usando la diferencia de hidrofilicidad de la superficie del sustrato y la tinta de la impresora. Las figuras 58A-C muestran fotografías de los electrodos modelados iniciales que han diseñado los autores. Dos (o más en algunos casos) polímeros complementarios se depositarán por separado sobre zonas modeladas y se construirán los ECD laterales cubriendo la zona activa con un medio conductor de iones (es decir, un electrolito en gel, un líquido iónico o un electrolito sólido). Cambiando el tamaño y la forma de estos electrodos, pueden manipularse las características de cambio y el modelado de los ECD resultantes. Both the LP and MVD procedures allow the construction of single-layer side ECDs in which the polymers on a surface are changed relative to each other and the power of the complementary electrochromism can be realized. Both transmitter and metal electrodes are modeled using the LP procedure. This procedure involves printing patterns on a substrate using a commercial printer, followed by coating the unprinted areas by a transparent, conductive PEDOT layer or a deposition without electric current from a conductor, such as gold. Subsequently, the ink is removed from the printer. Using this procedure, the modeling resolution is accessible, up to 30 micrometers (see, for example, Figures 50A-C), and allows the construction of ECD with a size smaller than one millimeter. This procedure involves coating / metallizing the unprinted substrate parts using the hydrophilicity difference of the substrate surface and the printer ink. Figures 58A-C show photographs of the initial modeled electrodes designed by the authors. Two (or more in some cases) complementary polymers will be deposited separately on patterned areas and lateral ECDs will be constructed by covering the active zone with an ion conductive medium (i.e. a gel electrolyte, an ionic liquid or a solid electrolyte) . By changing the size and shape of these electrodes, the change characteristics and modeling of the resulting ECDs can be manipulated.

Los electrodos modelados permiten la construcción de dispositivos electrocrómicos de polímero dual configurados lateralmente. Como se muestra en la figura 38, se depositó PEDOT sobre 2 píxeles, mientras que PBEDOTB(OC12H25)2 se depositó en los otros dos píxeles. El cambio de estos polímeros con relación a un contrapolímero oculto tras estas películas, la capacidad de cambiar desde un estado de contraste cero a la izquierda, donde ambos polímeros están en sus formas p-dopadas altamente transmisoras, hasta un estado de alto contraste en el que ambos polímeros son neutros, demuestra cómo estos polímeros podrían usarse en pantallas o como materiales de camuflaje. La invención de referencia proporciona numerosas oportunidades para controlar el color con los numerosos polímeros EC de la invención y la construcción de ECD laterales sobre superficies flexibles que pueden ir desde el plástico como se muestra, al papel o sustratos metálicos (por ejemplo, para documentos electrocrómicos). The modeled electrodes allow the construction of laterally configured dual polymer electrochromic devices. As shown in Figure 38, PEDOT was deposited on 2 pixels, while PBEDOTB (OC12H25) 2 was deposited on the other two pixels. The change of these polymers in relation to a counterpolymer hidden behind these films, the ability to change from a zero contrast state to the left, where both polymers are in their highly transmitting p-doped forms, to a high contrast state in the that both polymers are neutral, demonstrates how these polymers could be used on screens or as camouflage materials. The reference invention provides numerous opportunities to control color with the numerous EC polymers of the invention and the construction of side ECDs on flexible surfaces that can range from plastic as shown, to paper or metal substrates (eg, for electrochromic documents ).

La capacidad para hacer coincidir los colores de dos pares de polímeros complementarios permite flexibilidad en el diseño ECD de tipo ventana. Los ECD laterales, en esencia, ECD que funcionan en una sola superficie o usando electrodos porosos, pueden construirse basándose en la mezcla de colores de dos polímeros depositados sobre una superficie modelada. Por ejemplo, un dispositivo, tal como se muestra en las figuras 56A-B, puede proporcionar una superficie que cambia de absorbente azul intenso a transmisor azul cielo utilizando dos materiales EC complementarios. The ability to match the colors of two pairs of complementary polymers allows flexibility in the window-type ECD design. Side ECDs, in essence, ECDs operating on a single surface or using porous electrodes, can be constructed based on the color mix of two polymers deposited on a patterned surface. For example, a device, as shown in Figures 56A-B, can provide a surface that changes from deep blue absorbent to sky blue transmitter using two complementary EC materials.

Se han desarrollado una serie de polímeros EC adecuados y pueden combinarse para formar un dispositivo de alto contraste o una pantalla multicolor tras un cambio en el voltaje de polarización. Las figuras 57A-B muestran fotografías de algunas capas sencillas de estos polímeros y demuestran cómo puede inducirse el control del color. La coincidencia/contraste de color y luminancia entre dos polímeros se controlará ajustando el espesor y los estados redox de los polímeros. A series of suitable EC polymers have been developed and can be combined to form a high contrast device or a multicolored screen after a change in polarization voltage. Figures 57A-B show photographs of some simple layers of these polymers and demonstrate how color control can be induced. The color / luminance match / contrast between two polymers will be controlled by adjusting the thickness and redox states of the polymers.

En la figura 57A, los dos polímeros se mantienen al mismo potencial y se cambian con relación a un material de contrapolímero "oculto" debajo a través de un electrodo poroso. Como el color general del dispositivo será la suma de los dos polímeros, el estado de pantalla 1 será transmisor y mostrará el electrodo metálico debajo (o una pantalla impresa), mientras que el estado de pantalla 2 proporcionará un color morado general a partir de la suma del rojo y el azul. Esto también se ilustra en la figura 4; los polímeros transmisores en el estado de pantalla 1 proporcionan una superficie de alto contraste de color (rojo y azul) en el estado de pantalla 2. In Figure 57A, the two polymers are maintained at the same potential and are changed relative to a "hidden" counterpolymer material below through a porous electrode. Since the overall color of the device will be the sum of the two polymers, the screen state 1 will be a transmitter and will show the metal electrode below (or a printed screen), while the screen state 2 will provide a general purple color from the sum of red and blue. This is also illustrated in Figure 4; The transmitting polymers in screen state 1 provide a high contrast color surface (red and blue) in screen state 2.

Pueden construirse verdaderos dispositivos de capa única usando pares de polímeros tales como los que se muestran en la figura 57B. En este caso, el PBEDOT-Cz es amarillo transmisor en su forma reducida, mientras que el PBEDOT-V es altamente transmisor oxidado (pantalla 1). Cambiar la polarización en el dispositivo proporcionará los colores azul claro y morado intenso (pantalla 2). Así, la superficie puede cambiar de un amarillo claro a un azul intenso. True single layer devices can be constructed using pairs of polymers such as those shown in Figure 57B. In this case, the PBEDOT-Cz is a yellow transmitter in its reduced form, while the PBEDOT-V is a highly oxidized transmitter (screen 1). Changing the polarization on the device will provide the colors light blue and deep purple (screen 2). Thus, the surface can change from a light yellow to a deep blue.

Los dispositivos de tipo lateral pueden construirse abordando cada capa EC independientemente y se requiere aislamiento eléctrico entre líneas o píxeles. Las pantallas manuales típicas con tamaños característicos del orden de 25-50 micrómetros harán que el ojo humano perciba "el color promedio". Otras aplicaciones, tales como señales o camuflaje, permiten tamaños de características más grandes del orden de milímetros a centímetros. En los ejemplos no limitantes, el modelado del sustrato puede realizarse mediante deposición de vapor metálico (MVD) o modelado lineal (LP). De forma alternativa, pueden usarse procedimientos de impresión de inyección de tinta y de serigrafía para el modelado de sustratos. Side-type devices can be constructed by addressing each EC layer independently and electrical isolation between lines or pixels is required. Typical manual screens with characteristic sizes of the order of 25-50 micrometers will make the human eye perceive "the average color". Other applications, such as signals or camouflage, allow larger feature sizes of the order of millimeters to centimeters. In non-limiting examples, the modeling of the substrate can be performed by metal vapor deposition (MVD) or linear modeling (LP). Alternatively, inkjet printing and screen printing procedures can be used for substrate modeling.

Pueden modelarse como la capa conductora electrodos reflectores que comprenden cualquier metal conductor, por ejemplo, oro, usando enmascaramiento y MVD. Como se ilustra en las figuras 35A-C, se han creado tres máscaras sobre un sustrato de latón de 4,5 cm x 4,5 cm x 0,25 mm (longitud x anchura x espesor) usando modelados de electrodos interdigitados. Eso ha permitido a los autores depositar electrodos de oro por MVD para crear un ECD lateralmente configurado. Reflective electrodes comprising any conductive metal, for example, gold, can be modeled as the conductive layer using masking and MVD. As illustrated in Figures 35A-C, three masks have been created on a brass substrate of 4.5 cm x 4.5 cm x 0.25 mm (length x width x thickness) using interdigitated electrode modeling. That has allowed the authors to deposit gold electrodes by MVD to create a laterally configured ECD.

Este procedimiento proporciona la metalización satisfactoria de cualquier sustrato, tal como vidrio y plásticos. Entre éstos, los sustratos porosos parecen adecuados para potenciar el tiempo de cambio de los polímeros a medida que la difusión de los contraiones se dirige a distancias cortas a través de las membranas hacia el contrapolímero que está debajo. Por tanto, pueden construirse ECD que tienen el diseño esquemático mostrado en la figura 35E y basados, por ejemplo, en membranas de policarbonato porosas como sustratos metalizables. Alternativamente, también pueden construirse EDC de una sola capa y, por supuesto, puede usarse cualquier otro sustrato poroso o no poroso en la construcción de estos ECD (por ejemplo, ECD de capa única o dual). Estas membranas también pueden usarse en ECD flexibles con altas velocidades de cambio (Chandrasekhar P., Zay B.J., Birur G.C., Rawal S., Pierson E.A., Kauder L., Swanson T. [2002] Adv. Fanct. Mater. 12:95). This procedure provides satisfactory metallization of any substrate, such as glass and plastics. Among these, the porous substrates appear adequate to enhance the polymer change time as diffusion of the counterions is directed over short distances through the membranes to the counterpolymer below. Thus, ECDs can be constructed that have the schematic design shown in Figure 35E and based, for example, on porous polycarbonate membranes as metallizable substrates. Alternatively, single layer EDCs can also be constructed and, of course, any other porous or non-porous substrate can be used in the construction of these ECDs (eg, single or dual layer ECDs). These membranes can also be used in flexible ECD with high exchange rates (Chandrasekhar P., Zay BJ, Birur GC, Rawal S., Pierson EA, Kauder L., Swanson T. [2002] Adv. Fanct. Mater. 12:95 ).

Ejemplo 1- Síntesis de pirroles N-alquil sustituidos ejemplares Example 1- Synthesis of exemplary substituted N-alkyl pyrroles

Pueden sintetizarse una serie de varios pirroles N-alquil sustituidos de acuerdo con la invención de referencia. Los poli(3,4-propilendioxipirroles) N-alquil sustituidos (PProDOP) se diseñaron originalmente como polímeros electrocrómicos potencialmente procesables, con las características de los poli(3,4-alquilendioxipirroles) (PXDOP) (potencial de oxidación bajo, estabilidad destacada frente a la sobreoxidación y el cambio de potencial y electrocromismo multicolor). La N-sustitución modifica el carácter rico en electrones del heterociclo, conduciendo así a un nuevo conjunto de colores, incluyendo morado, verde, marrón y azul. La espectroelectroquímica mostró que la absorbancia de la transición n-n* en el estado neutro está desplazada hacia el azul en comparación con el PProDOP no N-derivatizado. En el caso del poli(N-glicol ProDOP) (N-Gly PProDOP), esta transición presenta un máximo a 306 nm (inicio a 365 nm) dando así un polímero neutro altamente transparente casi incoloro con una luminancia relativa mayor del 99 % para un espesor de película de aproximadamente 200 nm. Otra característica interesante de los PProDOP N-sustituidos es su electroquímica bien definida, donde se obtienen comportamientos casi "ideales" con N-propil PProDOP (N-Pr PProDOP), N-octil PProDOP (N-Oct PProDOP) y N-glicol PProDOP (N-Gly PProDOP). Para estos polímeros que muestran una E1/2 de menos de -0,1 V frente a Fc/Fc+ (+ 0,2 V frente al ECS), la proporción entre las corrientes de pico anódica y catódica a una velocidad de barrido de 20 mV/s es casi de 1,0 y la diferencia entre los potenciales de pico anódico y catódico (LEp) es de menos de 8 mV. Además, estos polímeros no sólo han mostrado propiedades electrocrómicas interesantes en el visible. Se observa una absorción muy fuerte en el intervalo del infrarrojo cercano (IRC) después del dopaje, permitiendo así el uso de estos polímeros para la realización de dispositivos que cambian en el IRC que son de gran interés en aplicaciones militares. A series of several substituted N-alkyl pyrroles according to the reference invention can be synthesized. N-alkyl substituted poly (3,4-propylenedioxypropyl) (PProDOP) were originally designed as potentially processable electrochromic polymers, with the characteristics of poly (3,4-alkylenedioxypropyl) (PXDOP) (low oxidation potential, outstanding stability against to over-oxidation and potential change and multicolored electrochromism). The N-substitution modifies the electron-rich character of the heterocycle, thus leading to a new set of colors, including purple, green, brown and blue. The electrochemical spectrum showed that the absorbance of the n-n * transition in the neutral state is shifted to blue compared to the non-N-derivatized PProDOP. In the case of poly (N-Glycol ProDOP) (N-Gly PProDOP), this transition has a maximum at 306 nm (starting at 365 nm) thus giving a highly transparent neutral polymer almost colorless with a relative luminance greater than 99% for a film thickness of approximately 200 nm. Another interesting feature of N-substituted PProDOP is its well-defined electrochemistry, where almost "ideal" behaviors are obtained with N-propyl PProDOP (N-Pr PProDOP), N-octyl PProDOP (N-Oct PProDOP) and N-glycol PProDOP (N-Gly PProDOP). For these polymers showing an E1 / 2 of less than -0.1 V versus Fc / Fc + (+ 0.2 V versus ECS), the ratio between anodic and cathodic peak currents at a scan rate of 20 mV / s is almost 1.0 and the difference between the anodic and cathodic peak potentials (LEp) is less than 8 mV. In addition, these polymers have not only shown interesting electrochromic properties in the visible. Very strong absorption is observed in the near infrared (IRC) range after doping, thus allowing the use of these polymers for the realization of devices that change in the IRC that are of great interest in military applications.

Se llevó a cabo la electropolimerización con un potenciostato/galvanostato modelo 273 de EG&G Princeton Applied Research empleando un electrodo de trabajo de botón de platino (diámetro: 1,6 mm; área 0,02 cm2), un contraelectrodo de bandera de platino y una referencia de Ag/AgNO3 (Ag/Ag+) 0,01 M. El electrolito usado fue LiClO4/PC 0,1 M. La referencia se calibró externamente usando una disolución de ferroceno (Fc/Fc+) 5 mM en el electrolito (E1/2(Fc/Fc+) = +0,070 V frente a Ag/Ag+ en LiClO4/PC 0,1 M). Los potenciales se calibraron frente a Fc/Fc+ en el mismo electrolito, como recomienda la IUPAC46. Todos los potenciales se registran frente a Fc/Fc+. Se realizó la electrodeposición a partir de una disolución 0,01 M de monómero en el electrolito a una velocidad de barrido de 20 mV/s. Se llevó a cabo una voltametría cíclica usando la misma distribución de electrodos usando electrolito sin monómero de LiClO4/PC 0,1 M. Se usó el programa informático Corrware II de Scribner Associates para la toma de datos y el control del potenciostato. Electropolymerization was carried out with a potentiostat / electroplating model 273 from EG&G Princeton Applied Research using a platinum button working electrode (diameter: 1.6 mm; area 0.02 cm2), a platinum flag counter electrode and a reference Ag / AgNO3 (Ag / Ag +) 0.01 M. The electrolyte used was LiClO4 / PC 0.1 M. The reference was externally calibrated using a 5 mM ferrocene solution (Fc / Fc +) in the electrolyte (E1 / 2 (Fc / Fc +) = +0.070 V vs. Ag / Ag + in LiClO4 / 0.1 M PC). The potentials were calibrated against Fc / Fc + in the same electrolyte, as recommended by IUPAC46. All potentials are registered against Fc / Fc +. Electrodeposition was performed from a 0.01 M solution of monomer in the electrolyte at a scan rate of 20 mV / s. Cyclic voltammetry was carried out using the same electrode distribution using electrolyte without 0.1M LiClO4 / PC monomer. The Scribner Associates Corrware II software was used for data collection and potentiostat control.

Se registraron espectros espectroelectroquímicos en un espectrofotómetro Varian Cary 5E UV-visible-IRC conectado a un ordenador a una velocidad de barrido de 600 nm/min. Se usó un montaje de celda de tres electrodos donde el electrodo de trabajo era un vidrio recubierto de ITO (7 x 50 x 0,6 mm, 20 O/�, Delta Technologies Inc.), el contraelectrodo era un hilo de platino y un electrodo de referencia de Ag/AgNO3 0,01 M. Los potenciales se aplicaron usando el mismo potenciostato EG&G descrito anteriormente y los datos se registraron con el programa de ordenador Corrware II para datos electroquímicos y con el Varian Cary Win-UV para los datos espectrales. Spectrum electrochemical spectra were recorded on a Varian Cary 5E UV-visible-IRC spectrophotometer connected to a computer at a scanning speed of 600 nm / min. A three electrode cell assembly was used where the working electrode was an ITO coated glass (7 x 50 x 0.6 mm, 20 O / �, Delta Technologies Inc.), the counter electrode was a platinum wire and a 0.01 M Ag / AgNO3 reference electrode Potentials were applied using the same EG&G potentiostat described above and the data was recorded with the Corrware II computer program for electrochemical data and with the Varian Cary Win-UV for spectral data .

Procedimiento general de N-alquilación de ProDOP:47 se añadió cuidadosamente hidruro sódico (1,2 equiv. sin aceite mineral) a la disolución de ProDOP (1,0 equiv.) en THF recién destilado a temperatura ambiente. Después de agitar durante 1 h, se añadieron reactivos alquilantes (1,2 equiv.) y las mezclas de reacción se sometieron a reflujo durante 3-4 h. Después de enfriar hasta temperatura ambiente, se eliminó el THF mediante un evaporador rotatorio y se añadió agua cuidadosamente. La disolución acuosa se extrajo con éter (3 veces) y se secó sobre MgSO4. La purificación mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo proporcionó ProDOP N-alquilado respectivamente. Para 2d, el producto semipurificado 3 se disolvió en THF y se añadió fluoruro de tributilamonio (1,0 M en THF). Utilizando el mismo procedimiento descrito anteriormente, se obtuvo 2d como un aceite transparente. General ProDOP N-alkylation procedure: 47 sodium hydride (1.2 equiv. Without mineral oil) was carefully added to the ProDOP solution (1.0 equiv.) In freshly distilled THF at room temperature. After stirring for 1 h, alkylating reagents (1.2 equiv.) Were added and the reaction mixtures were refluxed for 3-4 h. After cooling to room temperature, THF was removed by a rotary evaporator and water was added carefully. The aqueous solution was extracted with ether (3 times) and dried over MgSO4. Purification by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate provided N-alkylated ProDOP respectively. For 2d, the semi-purified product 3 was dissolved in THF and tributylammonium fluoride (1.0 M in THF) was added. Using the same procedure described above, 2d was obtained as a clear oil.

Se obtuvieron medidas de colorimetría usando el cromómetro CS-100 de Minolta y la geometría normal/normal (0/0) de iluminación/vista recomendada por la CIE para las medidas de transmitancia.58 Se empleó una celda de tres electrodos similar a la de la espectroelectroquímica El potencial se controló por el mismo potenciostato EG&G. La muestra se iluminó desde atrás por una fuente de luz D50 (5000 K) en una cabina de luz diseñada especialmente para excluir la luz exterior. Las coordenadas de color se expresan en el espacio de color CIE Yxy 1931, donde el valor de Y es una medida de la luminancia en Cd/m2. La luminancia relativa, expresada en %, se calculó dividiendo el valor de Y medido en la muestra por el valor de Y0 correspondiente al fondo. Obsérvese que, frecuentemente, se registra la luminancia relativa en lugar de la luminancia debido a que proporciona un valor más significativo.48 Colorimetry measurements were obtained using the Minolta CS-100 chromometer and the normal / normal (0/0) illumination / sight geometry recommended by the CIE for transmittance measurements.58 A three electrode cell similar to that of The electrochemical spectrum The potential was controlled by the same potentiostat EG&G. The sample was illuminated from behind by a D50 light source (5000 K) in a light cabin specially designed to exclude outside light. The color coordinates are expressed in the CIE Yxy 1931 color space, where the value of Y is a measure of the luminance in Cd / m2. The relative luminance, expressed in%, was calculated by dividing the value of Y measured in the sample by the value of Y0 corresponding to the background. Note that, frequently, relative luminance is recorded instead of luminance because it provides a more significant value.48

Las películas de polímero para espectroelectroquímica se prepararon por deposición galvanostática sobre ITO (R s � 10 O/�). Las películas con soporte de ITO se hicieron crecer a 0,01/cm2 mA en LiClO4/PC 0,1 M que contenía 0,01 M de monómero. Polymer films for electrochemical spectrum were prepared by galvanostatic deposition on ITO (R s � 10 O / �). The films with ITO support were grown at 0.01 / cm2 mA in 0.1 M LiClO4 / PC containing 0.01 M monomer.

N-Me ProDOP (2a): un aceite incoloro; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 5 6,14 (s, 2H), 3,97 (m, 4H), 3,46 (s, 3H), 21,3 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 129,5, 106,5, 72,8, 34,2, 24,5; FT-IR (CDCl3) 3021 (s), 1460 (m), 1371 (s), 1216 (s), 1056 (s) cm-1; EMAR (FAB) calculado para C8H11NO2 (M+) 153,0789, obtenido 153,0723. N-Me ProDOP (2a): a colorless oil; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 5 6.14 (s, 2H), 3.97 (m, 4H), 3.46 (s, 3H), 21.3 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 129.5, 106.5, 72.8, 34.2, 24.5; FT-IR (CDCl3) 3021 (s), 1460 (m), 1371 (s), 1216 (s), 1056 (s) cm -1; EMAR (FAB) calculated for C8H11NO2 (M +) 153.0789, obtained 153.0723.

N-Pr ProDOP (2b): un aceite incoloro; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 6,17 (s, 2H), 3,97 (m, 4H), 3,59 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 2,12 (m, 2H), 1,71 (c, J = 7,1 Hz, 2H), 0,87 (t, J = 7,1 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 128,6, 105,7, 72,3, 51,9, 35,2, 24,3, 11,1; FT-IR (CDCl3) 3043 (s), 2989 (s), 1558 (s), 1423 (m), 1225 (s), 919 (s) cm-1; EMAR (FAB) calculado para C10H15NO2 (M+)181,1102, obtenido 181,1125. N-Pr ProDOP (2b): a colorless oil; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 6.17 (s, 2H), 3.97 (m, 4H), 3.59 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.12 (m, 2H ), 1.71 (c, J = 7.1 Hz, 2H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 128.6, 105.7, 72.3, 51.9, 35.2, 24.3, 11.1; FT-IR (CDCl3) 3043 (s), 2989 (s), 1558 (s), 1423 (m), 1225 (s), 919 (s) cm -1; HRMS (FAB) calculated for C10H15NO2 (M +) 181,1102, obtained 181,1125.

N-Oct ProDOP (2c): un aceite incoloro; 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 6,17 (s, 2H), 3,97 (m, 4H), 3,61 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 2,12 (m, 2H), 1,62 (m, 2H), 1,20 (m, 10H), 0,87 (t, J = 7,1 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 135,8, 105,7, 73,2, 72,4, 35,2, 33,1, 31,7, 29,3, 29,2, 29,1, 26,8, 22,6; FT-IR (CDCl3) 3055 (s), 2988 (s), 1558 (m), 1421 (m), 1265 (m), 909 (s), 706 (s) cm-1; EMAR (FAB) calculado para C15H25NO2 (M+) 251,1885, obtenido 251,1901. N-Oct ProDOP (2c): a colorless oil; 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 6.17 (s, 2H), 3.97 (m, 4H), 3.61 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.12 (m, 2H ), 1.62 (m, 2H), 1.20 (m, 10H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 135.8, 105.7, 73.2, 72.4, 35.2, 33.1, 31.7, 29.3, 29.2, 29.1, 26 , 8, 22.6; FT-IR (CDCl3) 3055 (s), 2988 (s), 1558 (m), 1421 (m), 1265 (m), 909 (s), 706 (s) cm-1; HRMS (FAB) calculated for C15H25NO2 (M +) 251,1885, obtained 251,1901.

N-GIy ProDOP (2d): un aceite incoloro; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 6,25 (s, 2H), 3,96 (m, 4H), 3,80 (t, J = 4,9 Hz, 2H), 3,75-3,63 (m, 4H), 3,63-3,52 (m, 6H), 2,11 (m, 2H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 138,8, 106,3, 72,5, 72,3, 71,1, 70,7, 70,4, 61,8, 50,1, 35,1; FT-IR (CDCl3) 3448 (a), 2930 (s), 2872 (s), 1557 (m), 1460 (m), 1413 (m) cm-1; EMAR (FAB) calculado para C13H21NO5 (M+) 271,1419, obtenido 271,1405. N-GI and ProDOP (2d): a colorless oil; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 6.25 (s, 2H), 3.96 (m, 4H), 3.80 (t, J = 4.9 Hz, 2H), 3.75-3.63 (m, 4H), 3.63-3.52 (m, 6H), 2.11 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 138.8, 106.3, 72.5, 72.3, 71.1, 70.7, 70.4, 61.8, 50.1, 35.1; FT-IR (CDCl3) 3448 (a), 2930 (s), 2872 (s), 1557 (m), 1460 (m), 1413 (m) cm -1; EMAR (FAB) calculated for C13H21NO5 (M +) 271.1419, obtained 271.1405.

La N-sustitución de 3,4-propilendioxipirrol (ProDOP) se realizó a través de una reacción de tipo N-alquilación con varias cadenas de alquilo con diferente longitud y carácter hidrófilo (véase la figura 6). Los grupos alquilo empleados aquí pueden variar desde una cadena corta a una larga y desde una cadena hidrófoba hasta una hidrófila. El ProDOP se trató con hidruro de sodio y se añadieron bromuros de alquilo a temperatura ambiente. Las mezclas de reacción se sometieron a reflujo durante tiempos determinados y la purificación por cromatografía proporcionó productos N-alquilados 2a-c, respectivamente. Para 2d, se añadió mesilato de tri(etilenglicol) protegido con tbutildimetilsililo (TBDMS) a la disolución de 3,4-propilendioxipirrol después de tratarla con hidruro de sodio. Después de completar y purificar la reacción, la desprotección por fluoruro de tributilamonio proporcionó el ProDOP Ntrietilenglicolado. The N-substitution of 3,4-propylenedioxypyrrole (ProDOP) was carried out through an N-alkylation reaction with several alkyl chains of different length and hydrophilic character (see Figure 6). The alkyl groups used herein may vary from a short to a long chain and from a hydrophobic chain to a hydrophilic chain. The ProDOP was treated with sodium hydride and alkyl bromides were added at room temperature. The reaction mixtures were refluxed for certain times and purification by chromatography provided N-alkylated products 2a-c, respectively. For 2d, tri (ethylene glycol) mesylate protected with t-butyldimethylsilyl (TBDMS) was added to the 3,4-propylenedioxypyrrole solution after being treated with sodium hydride. After completing and purifying the reaction, deprotection by tributylammonium fluoride provided the N -tryethylene glycol ProDOP.

La electropolimerización oxidativa de los monómeros se llevó a cabo en carbonato de propileno (PC) con LiClO4 0,1 M como electrolito. Cabe destacar que las características de electropolimerización de estos ProDOP N-sustituidos son especialmente sensibles a la naturaleza del disolvente y el electrolito usado. La tabla 1 muestra los potenciales de oxidación observados para los monómeros durante la oxidación a una velocidad de barrido de 20 mV/s. Como se observa para el pirrol y los N-alquil pirroles, el potencial de oxidación de monómero del ProDOP (Eox,m = +0,58 V frente a Fc/Fc+) es mayor que el de los ProDOP N-sustituidos. El sustituyente propilendioxi de las posiciones 3 y 4 del anillo de pirrol incrementa el carácter rico en electrones del monómero, conduciendo así a un potencial de oxidación de monómero menor para el ProDOP que para el pirrol. Además, la N-alquil sustitución también incrementa la densidad electrónica del monómero por efecto inductor. Como resultado, los ProDOP N-sustituidos presentan un menor potencial de oxidación que los ProDOP entre +0,50 y +0,54 V frente a Fc/Fc+, como se muestra en la tabla 1. Obsérvese que el potencial de oxidación del monómero se incrementa ligeramente con la longitud de la cadena, ya que la oxidación del monómero se produce a +0,50 V para el N-Me ProDOP, +0,51 V para el N-Pr ProDOP, +0,52 V para el N-Oct ProDOP y +0,54 V para N-Gly ProDOP frente a Fc/Fc+. Esta pequeña diferencia podría provenir del impacto de la cadena de alquilo sobre el átomo de nitrógeno. Una cadena larga probablemente distorsiona los orbitales p del nitrógeno y, de este modo, su participación en la conjugación. Como consecuencia, el heterociclo es menos rico en electrones con una cadena larga de alquilo en el nitrógeno y, por lo tanto, se oxida menos fácilmente. The oxidative electropolymerization of the monomers was carried out in propylene carbonate (PC) with 0.1 M LiClO4 as electrolyte. It should be noted that the electropolymerization characteristics of these N-substituted ProDOPs are especially sensitive to the nature of the solvent and the electrolyte used. Table 1 shows the oxidation potentials observed for the monomers during oxidation at a scan rate of 20 mV / s. As observed for pyrrole and N-alkyl pyrroles, the monomer oxidation potential of ProDOP (Eox, m = +0.58 V vs. Fc / Fc +) is greater than that of N-substituted ProDOPs. The propylenedioxy substituent at positions 3 and 4 of the pyrrole ring increases the electron-rich character of the monomer, thus leading to a lower monomer oxidation potential for ProDOP than for pyrrole. In addition, the N-alkyl substitution also increases the electronic density of the monomer by inducing effect. As a result, N-substituted ProDOPs have a lower oxidation potential than ProDOPs between +0.50 and +0.54 V versus Fc / Fc +, as shown in Table 1. Note that the oxidation potential of the monomer It increases slightly with the chain length, since oxidation of the monomer occurs at + 0.50 V for the N-Me ProDOP, + 0.51 V for the N-Pr ProDOP, + 0.52 V for the N-Oct ProDOP and +0.54 V for N-Gly ProDOP versus Fc / Fc +. This small difference could come from the impact of the alkyl chain on the nitrogen atom. A long chain probably distorts the p orbitals of nitrogen and, thus, its participation in conjugation. As a consequence, the heterocycle is less rich in electrons with a long alkyl chain in nitrogen and, therefore, oxidizes less easily.

La electropolimerización se realizó para todos los monómeros usando voltametría cíclica de barrido múltiple usando una disolución de monómero 0,01 M en LiClO4/PC 0,1 M. La aparición de un pico distinto del proceso redox del polímero a un potencial menor que el de oxidación de monómero (+0,20 V frente a Fc/Fc+) en el caso de la polimerización de N-Me PProDOP parece indicar un crecimiento que implica el acoplamiento de oligómeros solubles (figura 7a) que, de hecho, son más reactivos que el monómero.49 Para los demás monómeros de ProDOP Nsustituidos, la polimerización transcurre a una velocidad más lenta. Esta disminución sustancial de la velocidad de electropolimerización se ha descrito anteriormente para pirroles N-alquilados y se atribuyó a la disminución de la conductividad resultante de la N-sustitución.50 Habitualmente, cuanto más larga es la cadena, menor es la conductividad y, por lo tanto, más lenta es la electrodeposición. Por ejemplo, después 20 ciclos, la corriente de pico anódica del N-Me PProDOP es de aproximadamente 0,80 mA/cm2, mientras que el N-Pr PProDOP apenas alcanza los 0,054 mA/cm2 y el N-Oct PProDOP los 0,050 mA/cm2. Obsérvese que, a pesar de una cadena más larga, la electrodeposición del N-Gly PProDOP (véase la figura 7d), es mucho más rápida que para los demás N-alquil PProDOP, excepto el N-Me PProDOP, con una corriente de pico anódica de 0,12 mA/cm2 después de 20 ciclos. Este efecto es probablemente el resultado de un incremento de la velocidad de deposición inducido por el carácter más hidrófilo del N-Gly ProDOP, que proporciona una mejor adherencia al sustrato. Cabe destacar que todos los polímeros estudiados excepto el N-Me PProDOP presentan procesos redox muy estrechos durante el crecimiento. Dado que los potenciales de oxidación a la mitad de la curva varían de forma lineal con la inversa del número de unidades que se repiten,51 esto parece indicar que los polímeros formados tienen una distribución estrecha de su longitud de cadena. Electropolymerization was performed for all monomers using cyclical multiple scanning voltammetry using a 0.01M monomer solution in 0.1M LiClO4 / PC. The appearance of a different peak of the redox process of the polymer at a potential less than that of Monomer oxidation (+ 0.20 V vs. Fc / Fc +) in the case of polymerization of N-Me PProDOP seems to indicate a growth that involves the coupling of soluble oligomers (Figure 7a) which, in fact, are more reactive than the monomer. 49 For the other substituted ProDOP monomers, polymerization proceeds at a slower rate. This substantial decrease in the rate of electropolymerization has been described above for N-alkylated pyrroles and was attributed to the decrease in conductivity resulting from N-substitution.50 Usually, the longer the chain, the lower the conductivity and, for therefore, slower is the electrodeposition. For example, after 20 cycles, the anodic peak current of the N-Me PProDOP is approximately 0.80 mA / cm2, while the N-Pr PProDOP barely reaches 0.054 mA / cm2 and the N-Oct PProDOP is 0.050 mA / cm2. Note that, despite a longer chain, the electrodeposition of the N-Gly PProDOP (see Figure 7d), is much faster than for the other N-alkyl PProDOP, except the N-Me PProDOP, with a peak current anodic 0.12 mA / cm2 after 20 cycles. This effect is probably the result of an increase in deposition rate induced by the more hydrophilic character of N-Gly ProDOP, which provides better adhesion to the substrate. It should be noted that all polymers studied except N-Me PProDOP have very narrow redox processes during growth. Since oxidation potentials in the middle of the curve vary linearly with the inverse of the number of repeating units, 51 this seems to indicate that the polymers formed have a narrow distribution of their chain length.

Los polímeros se depositaron por voltametría cíclica sobre un electrodo de platino (área: 0,02 cm2) a partir de una disolución de monómero 0,01 M en electrolito LiClO4/PC 0,1 M. Con el fin de comparar la electroquímica de los diferentes polímeros N-sustituidos y, dado que la velocidad de polimerización es mucho más lenta cuando la longitud de la cadena se incrementa, la electrodeposición se realizó sólo durante 4 ciclos para el N-Me ProDOP, 40 ciclos para el N-Pr ProDOP, 5 ciclos para el N-Gly ProDOP y 20 ciclos para el N-Oct ProDOP. Como resultado, todos los polímeros están en el mismo intervalo de densidades de corriente. The polymers were deposited by cyclic voltammetry on a platinum electrode (area: 0.02 cm2) from a 0.01 M monomer solution in 0.1 M LiClO4 / PC electrolyte in order to compare the electrochemistry of the different N-substituted polymers and, since the polymerization rate is much slower when the chain length is increased, electrodeposition was performed only for 4 cycles for the N-Me ProDOP, 40 cycles for the N-Pr ProDOP, 5 cycles for the N-Gly ProDOP and 20 cycles for the N-Oct ProDOP. As a result, all polymers are in the same range of current densities.

La figura 8 presenta el voltamograma cíclico de películas finas de PProDOP N-sustituidos a velocidades de barrido de 50, 100, 150 y 200 mV/s en LiClO4/PC 0,1M. Cabe destacar que todos los polímeros presentan un potencial de oxidación a la mitad de la curva relativamente bajo, que es característico de los PXDOP, y deriva de la presencia del sustituyente propilendioxi en las posiciones 3 y 4. Además, se observan procesos redox muy bien definidos y reversibles con PProDOP N-sustituidos, lo que contrasta con los amplios procesos redox registrados para N-alquil pirroles.52 Los potenciales de oxidación a la mitad de la curva de los polímeros (E1/2) se observan entre -0,13 V y 0,24 V frente a Fc/Fc+ (véase la tabla 1). Como se observa para los potenciales de oxidación de monómero, cuanto más largo es el N-sustituyente, mayor es el E1/2. El mismo fenómeno se ha observado para los N-alquil pirroles53 y es resultado del efecto estérico del sustituyente que distorsiona el esqueleto del polímero, reduciendo así la longitud de conjugación. Cabría destacar que los PProDOP N-sustituidos muestran un comportamiento capacitivo que parece disminuir cuando se incrementa la longitud de cadena del N-sustituyente. Como la capacitancia está relacionada con la cantidad de carga almacenada por unidad de volumen, esto puede indicar que un sustituyente más largo proporciona un polímero menos compacto, lo que da como resultado una disminución de la capacitancia. Figure 8 shows the cyclic voltamogram of thin N-substituted PProDOP films at scanning rates of 50, 100, 150 and 200 mV / s in 0.1M LiClO4 / PC. It should be noted that all polymers have an oxidation potential in the middle of the relatively low curve, which is characteristic of PXDOP, and derives from the presence of the propylenedioxy substituent at positions 3 and 4. In addition, redox processes are very well observed defined and reversible with N-substituted PProDOP, which contrasts with the extensive redox processes recorded for N-alkyl pyrroles. 52 Oxidation potentials in the middle of the polymer curve (E1 / 2) are observed between -0.13 V and 0.24 V versus Fc / Fc + (see table 1). As observed for monomer oxidation potentials, the longer the N-substituent, the greater the E1 / 2. The same phenomenon has been observed for the N-alkyl pyrroles53 and is a result of the steric effect of the substituent that distorts the polymer skeleton, thus reducing the length of conjugation. It should be noted that the N-substituted PProDOP show a capacitive behavior that seems to decrease when the chain length of the N-substituent is increased. Since the capacitance is related to the amount of charge stored per unit volume, this may indicate that a longer substituent provides a less compact polymer, which results in a decrease in capacitance.

Para ilustrar la destacada reversibilidad de los procesos redox, se informa de las proporciones entre las corriente de pico anódica y catódica (ipa/ipc) y la separación de picos (LEp) en la tabla 1. Excepto el N-Me PProDOP, que muestra una proporción de picos de 1,35 y una separación de picos relativamente alta (92 mV), todos los demás PProDOP N-sustituidos presentan una proporción casi ideal de 1,0 junto con una LEp muy pequeña (menor de 8 mV) a una velocidad de barrido de 20 mV/s. La dependencia de la velocidad de barrido de las corrientes de pico anódica y catódica y la separación de picos (LEp) muestra una dependencia lineal como una función de la velocidad de barrido como se ilustra en la figura 9 para N-Pr PProDOP. Esto demuestra que los procesos electroquímicos no son limitados por difusión y son extremadamente reversibles incluso a velocidades de barrido muy altas. Obsérvese que la capacidad de cambiarse de forma reversible en un proceso no limitado por difusión a velocidades de barrido de hasta 1.000 mV s-1 es bastante inusual para polímeros conductores y puede provenir de la finura de las películas de polímero (aproximadamente 30 nm). La figura 9b muestra la ausencia de separación significativa de los picos anódico y catódico que sea cercana al comportamiento nernstiano ideal en el caso de la celda de capa fina.54. Sin embargo, el hecho de que la LEp aumente con la velocidad de barrido es una indicación de la aparición de problemas de transferencia de carga, produciendo así una limitación de la velocidad. Como se observa en la tabla 1, cuando la longitud de cadena del N-sustituyente aumenta, LEp disminuye, y la proporción de pico anódico y catódico se aproxima a 1,0, lo que indica que los procesos redox se hacen más reversibles. Este efecto puede derivar de la estructura más porosa, lo que permitiría una difusión más fácil de los iones dopantes dentro de la película polimérica. En resumen, la electroquímica del PProDOP N-sustituido tiene características destacables en comparación con el polipirrol y el PProDOP, debido a sus procesos redox muy bien definidos y a su reversibilidad destacada. To illustrate the outstanding reversibility of redox processes, the proportions between the anodic and cathodic peak currents (ipa / ipc) and the peak separation (LEp) are reported in Table 1. Except the N-Me PProDOP, which shows a peak ratio of 1.35 and a relatively high peak separation (92 mV), all other N-substituted PProDOPs have an almost ideal ratio of 1.0 together with a very small LEp (less than 8 mV) at a scanning speed of 20 mV / s. The dependence of the scanning speed of the anodic and cathodic peak currents and the peak separation (LEp) shows a linear dependence as a function of the scanning speed as illustrated in Figure 9 for N-Pr PProDOP. This demonstrates that electrochemical processes are not limited by diffusion and are extremely reversible even at very high scan speeds. Note that the ability to change reversibly in a process not limited by diffusion at scanning rates of up to 1,000 mV s-1 is quite unusual for conductive polymers and may come from the fineness of polymer films (approximately 30 nm). Figure 9b shows the absence of significant separation of the anodic and cathodic peaks that is close to the ideal nernstian behavior in the case of the thin layer cell.54. However, the fact that the LEp increases with the scanning speed is an indication of the occurrence of load transfer problems, thus causing a speed limitation. As seen in Table 1, when the chain length of the N-substituent increases, LEp decreases, and the ratio of anodic and cathodic peak approaches 1.0, indicating that redox processes become more reversible. This effect may derive from the more porous structure, which would allow easier diffusion of dopant ions within the polymeric film. In summary, the electrochemistry of the N-substituted PProDOP has outstanding characteristics compared to polypyrrole and PProDOP, due to its very well-defined redox processes and its outstanding reversibility.

Se han depositado PProDOP N-sustituidos como películas finas sobre sustratos de ITO/vidrio por deposición galvanostática a una densidad de corriente de 0,01 mA/cm2 a partir de una disolución de monómero 0,01 M en LiClO4/PC 0,1M. Obsérvese que, aunque pueden obtenerse películas finas electroactivas de N-Oct ProDOP sobre ITO/vidrio, no se logró un espesor suficiente para permitir el análisis espectroelectroquímico, probablemente debido a la fuerte hidrofobicidad del monómero debido a la cadena de alquilo larga. La figura 10 presenta la espectroelectroquímica del N-Me PProDOP (A), N-Pr PProDOP (B) y N-Gly PProDOP (C) en LiClO4/PC 0,1 M. Como se esperaba, la N-sustitución ha desplazado hacia el azul la transición de n a n*, que ahora se encuentra en el intervalo UV con un máximo de absorbancia (Amáx) a 330 nm (3,75 eV) para el N-Me PProDOP y 306 nm (3,05 eV) para el N-Pr PProDOP y el N-Gly PProDOP. Esto corresponde a un hueco de banda (medido al borde de la banda de absorción de n a n*) de 3,0 eV para el N-Me PProDOP y de 3,4 eV para el N-Pr PProDOP y el N-Gly PProDOP, que es más alto que el del PProDOP (2,2 eV). El desplazamiento hacia el azul observado, con relación al PProDOP, puede explicarse por el efecto estérico del N-sustituyente. Cabría destacar que la capacidad para introducir y controlar los efectos estéricos en polímeros conductores es especialmente útil porque proporciona una manera de controlar el hueco de banda del polímero y, de este modo, sus propiedades electrocrómicas. Cabría destacar también que, cuanto más larga sea la cadena, mayor es la distorsión del esqueleto conjugado. Sin embargo, dado que el N-Pr y el N-Gly PProDOP tienen el mismo hueco de banda y Amáx, una longitud de cadena de 3 carbonos parece ser suficiente para alcanzar el máximo efecto estérico. El significativo desplazamiento hacia el azul obtenido añadiendo un N-sustituyente al anillo de ProDOP abre el campo de los polímeros neutros incoloros que se colorean tras doparlos (polímeros de coloración catódica). N-substituted PProDOPs have been deposited as thin films on ITO / glass substrates by galvanostatic deposition at a current density of 0.01 mA / cm2 from a 0.01 M monomer solution in 0.1M LiClO4 / PC. Note that although thin electroactive films of N-Oct ProDOP on ITO / glass can be obtained, sufficient thickness was not achieved to allow spectrochemical analysis, probably due to the strong hydrophobicity of the monomer due to the long alkyl chain. Figure 10 shows the electrochemical spectrum of N-Me PProDOP (A), N-Pr PProDOP (B) and N-Gly PProDOP (C) in 0.1 M LiClO4 / PC. As expected, N-substitution has shifted to the blue transition of nan *, which is now in the UV range with a maximum absorbance (Ammax) at 330 nm (3.75 eV) for the N-Me PProDOP and 306 nm (3.05 eV) for the N-Pr PProDOP and the N-Gly PProDOP. This corresponds to a band gap (measured at the edge of the nan * absorption band) of 3.0 eV for the N-Me PProDOP and 3.4 eV for the N-Pr PProDOP and the N-Gly PProDOP, which is higher than that of PProDOP (2.2 eV). The displacement towards the observed blue, in relation to PProDOP, can be explained by the steric effect of the N-substituent. It should be noted that the ability to introduce and control steric effects in conductive polymers is especially useful because it provides a way to control the polymer band gap and, thus, its electrochromic properties. It should also be noted that, the longer the chain, the greater the distortion of the conjugated skeleton. However, since the N-Pr and the N-Gly PProDOP have the same band gap and Amáx, a chain length of 3 carbons appears to be sufficient to achieve maximum steric effect. The significant blue shift obtained by adding an N-substituent to the ProDOP ring opens the field of colorless neutral polymers that are colored after doping (cathodic coloring polymers).

Una pequeña banda de absorción asociada con transportadores de carga de alta energía crece tras la oxidación, a 2,59, 2,60 y 2,67 eV para el N-Me, el N-Pr y el N-Gly PProDOP, respectivamente. Obsérvese que esta banda pequeña se reduce posteriormente a potenciales mayores en el caso del N-Me PProDOP (anteriormente -75 mV frente a Fc/Fc+) y del N-Gly PProDOP (por encima de 60 mV frente a Fc/Fc+) como se observa frecuentemente en polímeros electroactivos conductores. Tras la oxidación, la transición de n a n* disminuye a expensas de una banda de absorción ancha y muy intensa centrada en el infrarrojo cercano (IRC) correspondiente a los transportadores de carga de baja energía. La cola de esta banda del IRC, así como la banda intermedia, son responsables del color de la película polimérica, ya que se sitúan en la región visible de la luz. Cabe destacar que el estado neutral del N-Gly PProDOP sólo absorbe en el intervalo UV, dando lugar así a una película transparente, incolora. Para el N-Me y el N-Pr PProDOP, está presente en el visible una absorción residual en el estado neutro que proporciona a la película de polímero su coloración (por ejemplo, morado en el caso del N-Me PProDOP). Incluso si todos PProDOP Nsustituidos presentan una fuerte absorbancia en el IRC en su estado dopado, cabría señalar que el N-Gly PProDOP tiene un comportamiento ligeramente diferente a niveles de oxidación altos. De hecho, por encima de 60 mV frente a Fc/Fc+, la transición asociada con transportadores de carga de baja energía se desplaza a longitudes de onda mayores (energías menores). Desde 60 mV a 700 mV, la intensidad de la última transición se incrementa, lo que se corresponde con la formación de un polímero altamente oxidado pero no degradado. Después de 700 mV, se observa una disminución de la transición del IRC, que probablemente se corresponde con el comienzo del proceso de sobreoxidación. La transmitancia (% T) del N-Gly PProDOP en el intervalo visible de la luz se presenta en la figura 11 para diferentes niveles de oxidación. En el estado neutro (-300 mV frente a Fc/Fc+), la película de polímero es muy transparente y transmite más del 90 % de la luz en todo el intervalo visible. A un potencial intermedio (+ 60 mV), la transmitancia muestra un mínimo del 40 % a aproximadamente 470 nm. Obsérvese que, a este potencial, nunca transmiten más del 50 % de la luz en todo el intervalo visible. Cuando el polímero alcanza su nivel de oxidación máximo (+700 mV frente a Fc/Fc+), la transmitancia por debajo de 550 nm aumenta a expensas de la transmitancia a longitudes de onda mayores. El mínimo que se aprecia a 470 nm ha desaparecido y ahora corresponde a un máximo de la transmitancia en el visible (alrededor del 55 %). Estos cambios en la transmitancia a lo largo del intervalo visible de la luz tienen una gran influencia en el color del polímero que cambia de un estado neutro, transparente, incoloro, a un estado dopado azul. Por lo tanto, el N-Gly PProDOP es un material de coloración anódica puro, lo cual es extremadamente poco frecuente entre polímeros electrocrómicos. A small absorption band associated with high energy charge transporters grows after oxidation, at 2.59, 2.60 and 2.67 eV for N-Me, N-Pr and N-Gly PProDOP, respectively. Note that this small band is subsequently reduced to higher potentials in the case of N-Me PProDOP (previously -75 mV vs. Fc / Fc +) and N-Gly PProDOP (above 60 mV versus Fc / Fc +) as frequently observed in conductive electroactive polymers. After oxidation, the transition from n to n * decreases at the expense of a wide and very intense absorption band centered on the near infrared (IRC) corresponding to the low energy charge conveyors. The tail of this IRC band, as well as the intermediate band, are responsible for the color of the polymeric film, since they are located in the visible region of light. It should be noted that the neutral state of the N-Gly PProDOP only absorbs in the UV range, thus resulting in a transparent, colorless film. For N-Me and N-Pr PProDOP, a residual absorption in the neutral state that gives the polymer film its coloration (for example, purple in the case of N-Me PProDOP) is present in the visible. Even if all N-substituted PProDOPs show strong IRC absorbency in their doped state, it should be noted that the N-Gly PProDOP has a slightly different behavior at high oxidation levels. In fact, above 60 mV versus Fc / Fc +, the transition associated with low-energy charge carriers travels at longer wavelengths (lower energies). From 60 mV to 700 mV, the intensity of the last transition is increased, which corresponds to the formation of a highly oxidized but not degraded polymer. After 700 mV, a decrease in the IRC transition is observed, which probably corresponds to the start of the over-oxidation process. The transmittance (% T) of N-Gly PProDOP in the visible range of light is presented in Figure 11 for different levels of oxidation. In the neutral state (-300 mV versus Fc / Fc +), the polymer film is very transparent and transmits more than 90% of the light over the entire visible range. At an intermediate potential (+ 60 mV), the transmittance shows a minimum of 40% at approximately 470 nm. Note that, at this potential, they never transmit more than 50% of the light in the entire visible range. When the polymer reaches its maximum oxidation level (+700 mV vs. Fc / Fc +), the transmittance below 550 nm increases at the expense of transmittance at longer wavelengths. The minimum that can be seen at 470 nm has disappeared and now corresponds to a maximum of the transmittance in the visible (around 55%). These changes in the transmittance over the visible range of light have a great influence on the color of the polymer that changes from a neutral, transparent, colorless state to a blue doped state. Therefore, N-Gly PProDOP is a pure anodic coloring material, which is extremely rare among electrochromic polymers.

El N-Me y el N-Gly PProDOP han mostrado en las secciones anteriores propiedades electroquímicas y ópticas interesantes. Con el fin de estudiar adicionalmente los cambios de coloración de estos polímeros tras el dopaje para aplicaciones de pantalla potenciales, los autores han realizado un análisis colorimétrico in situ de los diferentes polímeros.55 El color es la propiedad más importante para un uso en aplicaciones de pantalla y es necesario definirlo con precisión. Por lo tanto, los autores estudiaron los polímeros por colorimetría y expresaron los resultados en los espacios de color CIE 1931 Yxy y CIE 1976 L*a*b* como recomienda la "Comisión Internacional de la Iluminación" (CIE, por sus siglas en francés).56 Los colores observados para cada polímero a diferentes niveles de oxidación se resumen en la tabla 2. El N-Me PProDOP cambia desde morado intenso hasta azul, pasando por un intermedio verde oscuro, tras la oxidación. Cabría destacar que un color morado intenso no tiene una única longitud de onda dominante situada en el sitio espectral del diagrama CIE 1931 y, por lo tanto, es resultado de la suma de varias absorciones situadas a diferentes longitudes de onda en el intervalo visible.57 En el caso del N-Me PProDOP neutro, estas absorciones corresponden al límite de la transición n-n* y su cola, que absorbe en toda la visible de la luz. La trayectoria del color de este polímero en el espacio de color CIE 1931 Yxy se muestra en la figura 12A. Puede observarse claramente que, entre -1,10 V y -0,30 V frente a Fc/Fc+, las coordenadas xy son casi idénticas, lo que significa que no existe un cambio visible en el color del polímero. Cuando el potencial se aumenta hasta +0,85 V, la longitud de onda dominante de la luz transmitida a través del material disminuye como consecuencia de la formación de transportadores de carga en el polímero que absorbe a longitudes de onda mayores. A potenciales mayores, las transiciones asociadas con los transportadores de carga disminuyen en intensidad, como muestra la espectroelectroquímica, dando así como resultado una absorción menor a longitudes de onda altas y, por lo tanto, una disminución de la longitud de onda dominante. Este comportamiento es bastante típico para polímeros electrocrómicos, como han informado previamente los autores.55 La trayectoria del color del N-Gly PProDOP, mostrada en la figura 12B, presenta características similares. Sin embargo, cabría señalar que las coordenadas xy de este polímero en el estado neutro (-0,20 V frente a Fc/Fc+) son casi idénticas al punto blanco (x = 0,349, y = 0,378), lo que significa que el material es incoloro. Como se observa en la tabla 2, el N-Gly PProDOP cambia tras la La luminancia, que es una coordenada del espacio de color Yxy, representa el brillo de un color. También proporciona mucha información ya que, con un sólo valor, proporciona información sobre la transparencia percibida de una muestra en todo el intervalo visible de la luz. En lugar de Y, suele ser más conveniente expresar la luminancia como %Y, que corresponde a la luminancia de la muestra dividida entre la luminancia de la fuente de luz. Cabría señalar que el %Y es diferente del %T porque tiene en cuenta la sensibilidad a la luz del ojo humano, que no es constante en todo el intervalo visible.55,58 De hecho, el ojo humano percibe el brillo con una sensibilidad máxima a 550 nm (luz amarilla). Por debajo de 480 nm o por encima de 650 nm, la sensibilidad es diez veces menos que a 550 nm. La luminancia relativa (%Y) del N-Me y del N-Gly PProDOP se presenta en la figura 13. De nuevo, el comportamiento de estos polímeros es diferente del de PProDOP, que tiene una luminancia menor cuando es neutro que en el estado dopado, y también presenta un mínimo a potenciales intermedios (estado más oscuro correspondiente al color marrón). El N-Me PProDOP muestra una luminancia ligeramente inferior en el estado neutro (27 %) que en el estado dopado (32 %). Este leve cambio puede explicarse de acuerdo con los resultados de espectroelectroquímica. Tras la oxidación, existe una transición en el visible (480 nm) asociada con transportadores de carga que aumenta tras la oxidación. Además, la cola de la transición de n a n* se sitúa en el visible, así como la cola de la banda del IRC asociada con los transportadores de carga de baja energía. Tras el dopaje, la banda de n a n* disminuye a expensas de la transición a 480 nm y la del IRC. Esto no conduce a un cambio de luminancia. A potenciales mayores, la banda a 480 nm se elimina, mientras que la transición del IRC crece todavía. Esto da como resultado una ligera disminución de la absorbancia general del polímero en el visible y, por lo tanto, proporciona el incremento observado de la luminancia observado por colorimetría. Como se destaca anteriormente, el comportamiento del N-Gly PProDOP es bastante excepcional para un polímero electrocrómico. Esto se confirma por las medidas de luminancia que muestran que la película de polímero tiene una luminancia de casi el 100 % en el estado neutro correspondiente a un material incoloro y completamente transparente. La luminancia permanece casi invariable cuando el potencial se aumenta hasta -0,20 V frente a Fc/Fc+, entonces disminuye bruscamente hasta aproximadamente el 55 % a -0,10 V y se estabiliza a este valor hasta +0,85 V frente a Fc/Fc+. La diferencia de comportamiento entre el N-Gly PProDOP y el N-Me PProDOP está estrechamente relacionada con su hueco de banda. De hecho, la transición de n a n* en el N-Gly PProDOP se sitúa totalmente en el intervalo UV y ni siquiera la cola de la transición solapa con el intervalo visible de la luz. Como consecuencia, la disminución de esta transición no tiene ningún efecto sobre el color del polímero. Por lo tanto, sólo las transiciones asociadas con los transportadores de carga dan lugar a un color visible. Este fenómeno es aún más sensible dado que el polímero neutro no muestra nada de absorción en el visible. La capacidad para cambiar entre un estado neutro incoloro y un estado dopado azul-gris confiere a este material electrocrómico la poco frecuenta propiedad de ser de coloración verdaderamente anódica. N-Me and N-Gly PProDOP have shown interesting electrochemical and optical properties in the previous sections. In order to further study the color changes of these polymers after doping for potential screen applications, the authors have performed an in situ colorimetric analysis of the different polymers.55 Color is the most important property for use in applications of screen and it is necessary to define it precisely. Therefore, the authors studied the polymers by colorimetry and expressed the results in the CIE 1931 Yxy and CIE 1976 L * a * b * color spaces as recommended by the "International Lighting Commission" (CIE) ) .56 The colors observed for each polymer at different levels of oxidation are summarized in Table 2. The N-Me PProDOP changes from deep purple to blue, through a dark green intermediate, after oxidation. It should be noted that an intense purple color does not have a single dominant wavelength located at the spectral site of the CIE 1931 diagram and, therefore, is the result of the sum of several absorptions located at different wavelengths in the visible range.57 In the case of the neutral N-Me PProDOP, these absorptions correspond to the limit of the transition nn * and its tail, which absorbs throughout the visible light. The color path of this polymer in the CIE 1931 Yxy color space is shown in Figure 12A. It can be clearly seen that, between -1.10 V and -0.30 V versus Fc / Fc +, the xy coordinates are almost identical, which means that there is no visible change in the color of the polymer. When the potential is increased to +0.85 V, the dominant wavelength of the light transmitted through the material decreases as a consequence of the formation of charge transporters in the polymer that absorbs at longer wavelengths. At higher potentials, the transitions associated with the charge transporters decrease in intensity, as shown by the electrochemical spectrum, thus resulting in a lower absorption at high wavelengths and, therefore, a decrease in the dominant wavelength. This behavior is quite typical for electrochromic polymers, as the authors have previously reported.55 The color path of the N-Gly PProDOP, shown in Figure 12B, has similar characteristics. However, it should be noted that the xy coordinates of this polymer in the neutral state (-0.20 V vs. Fc / Fc +) are almost identical to the white point (x = 0.349, y = 0.378), which means that the material It is colorless. As seen in Table 2, the N-Gly PProDOP changes after the Luminance, which is a coordinate of the Yxy color space, represents the brightness of a color. It also provides a lot of information since, with a single value, it provides information about the perceived transparency of a sample over the entire visible range of light. Instead of Y, it is usually more convenient to express the luminance as% Y, which corresponds to the luminance of the sample divided by the luminance of the light source. It should be noted that% Y is different from% T because it takes into account the light sensitivity of the human eye, which is not constant over the entire visible range.55,58 In fact, the human eye perceives brightness with maximum sensitivity at 550 nm (yellow light). Below 480 nm or above 650 nm, the sensitivity is ten times less than at 550 nm. The relative luminance (% Y) of N-Me and N-Gly PProDOP is presented in Figure 13. Again, the behavior of these polymers is different from that of PProDOP, which has a lower luminance when it is neutral than in the state. doped, and also presents a minimum to intermediate potentials (darker state corresponding to the brown color). The N-Me PProDOP shows a slightly lower luminance in the neutral state (27%) than in the doped state (32%). This slight change can be explained according to the electrochemical spectrum results. After oxidation, there is a transition in the visible (480 nm) associated with load transporters that increases after oxidation. In addition, the tail of the transition from n to n * is located in the visible, as well as the tail of the IRC band associated with the low energy load conveyors. After doping, the band from n to n * decreases at the expense of the transition at 480 nm and that of the IRC. This does not lead to a change in luminance. At higher potentials, the band at 480 nm is eliminated, while the IRC transition is still growing. This results in a slight decrease in the overall absorbance of the polymer in the visible and, therefore, provides the observed increase in luminance observed by colorimetry. As noted above, the behavior of N-Gly PProDOP is quite exceptional for an electrochromic polymer. This is confirmed by luminance measurements showing that the polymer film has a luminance of almost 100% in the neutral state corresponding to a colorless and completely transparent material. The luminance remains almost unchanged when the potential is increased to -0.20 V versus Fc / Fc +, then sharply decreases to approximately 55% at -0.10 V and stabilizes at this value to +0.85 V versus Fc / Fc +. The difference in behavior between the N-Gly PProDOP and the N-Me PProDOP is closely related to its band gap. In fact, the transition from n to n * in the N-Gly PProDOP is completely in the UV range and not even the tail of the transition overlaps with the visible range of light. As a consequence, the decrease in this transition has no effect on the color of the polymer. Therefore, only the transitions associated with the load conveyors give rise to a visible color. This phenomenon is even more sensitive since the neutral polymer shows no absorption in the visible. The ability to switch between a colorless neutral state and a blue-gray doped state gives this electrochromic material the little frequent property of being truly anodic in color.

En resumen, se ha preparado una serie de PProDOP N-sustituidos que muestran una electroquímica extremadamente reversible junto con propiedades electrocrómicas buenas. Los bajos potenciales a la mitad de la curva, resultantes de la sustitución 3,4-propilendioxi sobre el anillo de pirrol, confieren a estos polímeros una buena estabilidad en el estado dopado, dado que no es probable que el aire y la humedad los reduzcan. Por lo tanto, la Nsustitución permite realizar un ajuste fino del hueco de banda y, por lo tanto, de las propiedades ópticas. La capacidad para construir un polímero de coloración anódica puro se ha demostrado con el N-Gly PProDOP. Cabe destacar que muy pocos polímeros proporcionan este tipo de cambio de color que va desde incoloro hasta azul tras la oxidación. La facilidad con la que estos nuevos compuestos pueden derivatizarse abre una amplia variedad de posibilidades para la producción de polímeros avanzados para aplicaciones de pantalla, incluyendo dispositivos electrocrómicos. En particular, la introducción de sustituyentes apropiados en el anillo propilendioxi debería dar lugar a polímeros solubles que pueden ser de gran interés para materiales electrocrómicos procesables en aplicaciones de pantalla. In summary, a series of N-substituted PProDOPs have been prepared that show extremely reversible electrochemistry together with good electrochromic properties. The low potentials in the middle of the curve, resulting from the 3,4-propylenedioxy substitution on the pyrrole ring, give these polymers a good stability in the doped state, since air and humidity are not likely to reduce them . Therefore, the Nsubstitution allows a fine adjustment of the band gap and, therefore, of the optical properties. The ability to build a pure anodic colorant polymer has been demonstrated with N-Gly PProDOP. It should be noted that very few polymers provide this type of color change from colorless to blue after oxidation. The ease with which these new compounds can be derivatized opens a wide variety of possibilities for the production of advanced polymers for screen applications, including electrochromic devices. In particular, the introduction of appropriate substituents into the propylenedioxy ring should result in soluble polymers that may be of great interest to processable electrochromic materials in screen applications.

Ejemplo 2 - Optimización de ECD reflectores Example 2 - Optimization of ECD reflectors

En este ejemplo los autores abordan la optimización de ECD que funcionan en el modo reflector y son capaces de modular la reflectividad en las regiones del visible, IRC e IR medio del espectro. Como plataforma de dispositivo que permite de manera conveniente la caracterización de la propiedad EC en un modo reflector, los autores han usado una estructura de sándwich de un dispositivo de electrodo activo que mira hacia el exterior descrita originalmente en la literatura de patentes [R. B. Bennett, W. E. Kokonasky, M. J. Hannan, L. G. Boxall, la patente de EE. UU. 5.446.577, 1995; b) P. Chandrasekhar, la patente de EE. UU. 5.995.273, 1999], como se muestra esquemáticamente en la figura 14. Esta estructura de ECD tiene varias ventajas. En primer lugar, las propiedades del material EC de interés pueden probarse a través de una ventana elegida para que sea altamente transmisora en el intervalo de longitudes de onda de interés. En segundo lugar, todos los materiales pueden ser flexibles, permitiendo una deformación mecánica significativa sin obstaculizar el funcionamiento del dispositivo. Finalmente, usando un electrolito de alta viscosidad especialmente diseñado, el dispositivo puede hacerse autosellante. En esta construcción, se usan hojas Mylar recubiertas de oro como contraelectrodos y como electrodos de trabajo. El electrodo superior se corta con una serie de hendiduras paralelas, separadas por aproximadamente 2 mm, a través de la superficie activa, haciéndola porosa al transporte de iones durante el cambio. La celda se montó usando un electrolito polimérico de alta viscosidad compuesto por LiClO4 disuelto en una matriz de poli(metil metacrilato) (PMMA) hinchada con acetonitrilo (ACN)/carbonato de propileno (PC). En los bordes del dispositivo, se evapora el ACN del electrolito, dejando el PMMA y el LiClO4 en PC. A medida que el PMMA se vuelve insoluble, sella los bordes exteriores del dispositivo y proporciona la autoencapsulación. El uso de este electrolito minimiza adicionalmente la evaporación del disolvente, evita fugas y permite someter a prueba a largo plazo el ECD. Tanto la capa superior activa como la película de contrapolímero se depositaron electroquímicamente sobre los electrodos Mylar recubiertos de oro a partir de disoluciones de monómero 10 mM en LiOCl4 en ACN 0,1M a un potencial constante. Se usó un papel separador empapado en electrolito para aislar la parte posterior del electrodo de trabajo de la capa de contrapolímero. La capa superior está en contacto con una ventana que es transmisora para las longitudes de onda de interés, permitiendo medidas precisas de la reflectividad de la capa activa. Normalmente, los autores usan ZnSe para el IRC al IR medio, vidrio en el IRC y el visible y polietileno para el visible a través del IR medio, con un rendimiento algo inferior del último a causa de las bandas de absorción IR. Con este diseño, sólo el polímero electroactivo que mira hacia el exterior es responsable de la modulación de la reflectividad de la superficie, mientras que el polímero del contraelectrodo se usa para equilibrar la carga y la coloración. In this example the authors address the optimization of ECDs that work in the reflector mode and are able to modulate the reflectivity in the regions of the visible, IRC and average IR of the spectrum. As a device platform that conveniently allows the characterization of the EC property in a reflective mode, the authors have used a sandwich structure of an outwardly active electrode device originally described in the patent literature [R. B. Bennett, W. E. Kokonasky, M. J. Hannan, L. G. Boxall, US Pat. UU. 5,446,577, 1995; b) P. Chandrasekhar, US Pat. UU. 5,995,273, 1999], as schematically shown in Figure 14. This ECD structure has several advantages. First, the properties of the EC material of interest can be tested through a window chosen to be highly transmitting in the wavelength range of interest. Second, all materials can be flexible, allowing significant mechanical deformation without impeding the operation of the device. Finally, using a specially designed high viscosity electrolyte, the device can be self-sealing. In this construction, gold-coated Mylar sheets are used as counter electrodes and as work electrodes. The upper electrode is cut with a series of parallel grooves, separated by approximately 2 mm, through the active surface, making it porous to ion transport during the change. The cell was mounted using a high viscosity polymer electrolyte composed of LiClO4 dissolved in a matrix of poly (methyl methacrylate) (PMMA) swollen with acetonitrile (ACN) / propylene carbonate (PC). At the edges of the device, the electrolyte ACN evaporates, leaving the PMMA and LiClO4 on PC. As the PMMA becomes insoluble, it seals the outer edges of the device and provides self-encapsulation. The use of this electrolyte further minimizes solvent evaporation, prevents leaks and allows the ECD to be tested in the long term. Both the active top layer and the counterpolymer film were electrochemically deposited on the gold-coated Mylar electrodes from 10 mM monomer solutions in LiOCl4 in 0.1M ACN at a constant potential. An electrolyte soaked separator paper was used to isolate the back of the working electrode from the counterpolymer layer. The upper layer is in contact with a window that is transmitting for the wavelengths of interest, allowing precise measurements of the reflectivity of the active layer. Normally, the authors use ZnSe for the IRC at medium IR, glass at the IRC and the visible and polyethylene for the visible through the average IR, with a somewhat lower performance of the latter because of the IR absorption bands. With this design, only the electroactive polymer that faces outward is responsible for modulating surface reflectivity, while the counter electrode polymer is used to balance the charge and coloration.

Se ha implementado un dispositivo a base de PProDOT-Me2 como la capa superior activa y poli[3,6-bis(2-(3,4etilendioxi)tienil)-N-metilcarbazol] (PBEDOT-NmeCz) como la capa posterior. A medida que la película superior del dispositivo cambia de su estado neutro, coloreado, a su estado p-dopado, decolorado, se observa una transición gradual y controlable desde un violeta opaco hasta un azul pálido transparente. Este cambio de color se debe al procedimiento de dopaje que modifica la estructura de la banda electrónica del polímero, produciendo nuevos estados electrónicos en el hueco y decolorando la transición n-n*; en consecuencia las absorciones electrónicas se desplazan hacia energías menores fuera de la región visible. Como se construye, el dispositivo cambia en 3 segundos entre los dos estados electrocrómicos extremos mostrados. Cabría destacar que este tiempo de cambio se debe a la difusión de los iones a través del electrolito en gel y a lo largo de las hendiduras del electrodo de trabajo. Mejorar el diseño del ECD, el uso de un electrodo de trabajo altamente poroso y aumentar la conductancia del electrolito, reducirá el tiempo de respuesta óptica y puede potenciar el contraste cromático del dispositivo. A device based on PProDOT-Me2 has been implemented as the active upper layer and poly [3,6-bis (2- (3,4-ethylenedioxy) thienyl) -N-methylcarbazole] (PBEDOT-NmeCz) as the back layer. As the upper film of the device changes from its neutral, colored state, to its p-doped, discolored state, a gradual and controllable transition from an opaque violet to a transparent pale blue is observed. This color change is due to the doping procedure that modifies the structure of the polymer's electronic band, producing new electronic states in the hole and discoloring the n-n * transition; consequently the electronic absorptions move towards smaller energies outside the visible region. As it is constructed, the device switches in 3 seconds between the two extreme electrochromic states shown. It should be noted that this change time is due to the diffusion of the ions through the gel electrolyte and along the grooves of the working electrode. Improving the design of the ECD, the use of a highly porous working electrode and increasing the electrolyte conductance, will reduce the optical response time and can enhance the color contrast of the device.

La reflectancia de la estructura de sándwich se probó a lo largo de 0,3-5 μm (0,25-4 eV) a varios voltajes celulares. Los datos del visible y el IR cercano se midieron en una película de polímero de 150 nm de espesor bajo una ventana de vidrio; los datos del infrarrojo cercano en una película de polímero de 200 nm de espesor con una ventana de ZnSe y se restó la reflectividad parasitaria de la ventana. Varias capas del dispositivo de los inventores tienen influencia sobre los espectros: el polímero electrocrómico, el gel de electrolito y el electrodo de oro. En todos los espectros se observan dos fuertes bandas de absorción del agua (2,8 μm) y de elongación del C-H (3,3-3,4 μm); proceden tanto del polímero como del electrolito en gel, y son relativamente constantes a medida que el polímero se oxida y reduce. El polímero totalmente reducido (-1,5 V; línea continua) es fuertemente absorbente en la región visible (0,4-0,65 μm) y, por tanto, la reflectancia del dispositivo es baja en esta región. A longitudes de onda de más de 0,9 μm (1,4 eV) esta capa polimérica se hace bastante transparente, de modo que la capa de oro bajo el polímero domina la reflectancia. A longitudes de onda aún mayores, las características vibracionales del polímero resultan evidentes y disminuye la reflectancia del dispositivo. Cuando se oxida totalmente, es decir, se dopa (+1,0 V), la absorción en el visible se decolora y, al mismo voltaje, aparece una fuerte absorción en el infrarrojo, ocultando el electrodo de oro subyacente. La absorción de infrarrojos (y el contraste del dispositivo) es más fuerte a aprox.1,8 μm. A esta longitud de onda, los autores detectan un contraste de la reflectancia de más del 90 %. Esta proporción de contraste se potencia en gran medida cuando se compara con los resultado para PEDOT (contraste de la reflectancia del 50-55 %) y derivados de polianilina. A longitudes de onda mayores (4-5 μm), la reflectancia del dispositivo polimérico aumenta algo con el polímero en el estado dopado y disminuye con el polímero en estado no dopado, reduciendo el contraste hasta aproximadamente el 60 %. En estados de oxidación intermedios (0 V, -0,5 , y -1 V) el dispositivo tiene una reflectancia que generalmente es intermedia entre la de los estados totalmente oxidado y totalmente reducido. La excepción a este comportamiento es la banda inducida por dopaje alrededor de los 1-1,2 μm (1-1,2 eV), que es más fuerte a estos niveles intermedios de dopaje. La interpretación física de estos espectros es que el polímero aislante no dopado tiene sus transición interbanda n-n* en el visible y es transparente (excepto por las absorciones vibracionales) en la región IR. El dopaje de la luz produce dos bandas de absorción subhueco, debido a la presencia de estados polarónicos, y una decoloración parcial de la transición interbanda. Con dopaje total, se forman bipolarones y la transición interbanda polarónica está ausente. The reflectance of the sandwich structure was tested over 0.3-5 μm (0.25-4 eV) at various cell voltages. The visible and near IR data were measured in a 150 nm thick polymer film under a glass window; near infrared data in a 200 nm thick polymer film with a ZnSe window and the parasitic reflectivity of the window was subtracted. Several layers of the device of the inventors have influence on the spectra: the electrochromic polymer, the electrolyte gel and the gold electrode. In all the spectra, two strong bands of water absorption (2.8 μm) and elongation of C-H (3.3-3.4 μm) are observed; they come from both the polymer and the gel electrolyte, and are relatively constant as the polymer oxidizes and reduces. The fully reduced polymer (-1.5 V; solid line) is strongly absorbent in the visible region (0.4-0.65 μm) and, therefore, the reflectance of the device is low in this region. At wavelengths of more than 0.9 μm (1.4 eV) this polymeric layer becomes quite transparent, so that the gold layer under the polymer dominates the reflectance. At even longer wavelengths, the vibrational characteristics of the polymer are evident and the reflectance of the device decreases. When it is completely oxidized, that is, it is doped (+1.0 V), the absorption in the visible discolors and, at the same voltage, a strong infrared absorption appears, hiding the underlying gold electrode. The infrared absorption (and the contrast of the device) is stronger at approx. 1.8 μm. At this wavelength, the authors detect a reflectance contrast of more than 90%. This contrast ratio is greatly enhanced when compared to the results for PEDOT (contrast reflectance 50-55%) and polyaniline derivatives. At longer wavelengths (4-5 μm), the reflectance of the polymeric device increases somewhat with the polymer in the doped state and decreases with the polymer in the undoped state, reducing the contrast to approximately 60%. In intermediate oxidation states (0 V, -0.5, and -1 V) the device has a reflectance that is generally intermediate between that of the fully oxidized and fully reduced states. The exception to this behavior is the doping-induced band around 1-1.2 μm (1-1.2 eV), which is stronger at these intermediate levels of doping. The physical interpretation of these spectra is that the non-doped insulating polymer has its inter-band transition n-n * in the visible one and is transparent (except for vibrational absorption) in the IR region. The doping of the light produces two subhueco absorption bands, due to the presence of polar states, and a partial discoloration of the interband transition. With total doping, bipolarones are formed and the inter-polar transition is absent.

Una característica clave de un ECD de este tipo para pantallas o para aplicaciones de control térmico es la vida útil del dispositivo, es decir, el número de ciclos de cambios a los que puede someterse antes de que aparezca la degradación. La estabilidad redox de la celda se determinó cambiando continuamente el dispositivo entre sus estados totalmente absorbente y transmisor usando un periodo de cambio de 25 s. Tras varias etapas de potencial doble, se midió la reflectividad a una longitud de onda fija a la que el contraste es alto. La celda a base de PProDOT-Me2 que usa electrolito LiClO4 realiza cientos de cambios sin degradación alguna del electrodo de trabajo. Después de 1500 cambios, la reflectividad de la forma oxidada del polímero tiene el mismo valor inicial, pero la forma neutra presenta una reducción de la reflectividad. Como el dispositivo se montó al aire, es probable que la forma neutra sensible al oxígeno se oxide de manera irreversible durante el cambio. La preparación del dispositivo en un entorno sin oxígeno ni agua debería aumentar drásticamente su ciclabilidad, al mismo tiempo que abre una ventana adicional en la región de 2,7-3,1 μm. Mediante el cambio a un electrolito a base de trifluorometilsulfonilimida de litio (sal 3M) los autores han construido dispositivos que podrían cambiarse 10.000 veces durante un periodo de 6 días con una pérdida de contraste de aproximadamente sólo el 20 %. A key feature of such an ECD for displays or for thermal control applications is the life of the device, that is, the number of cycles of changes it can undergo before degradation appears. The redox stability of the cell was determined by continuously changing the device between its fully absorbent and transmitter states using a 25 s change period. After several stages of double potential, the reflectivity was measured at a fixed wavelength at which the contrast is high. The PProDOT-Me2-based cell that uses LiClO4 electrolyte makes hundreds of changes without any degradation of the working electrode. After 1500 changes, the reflectivity of the oxidized form of the polymer has the same initial value, but the neutral form exhibits a reduction of the reflectivity. As the device was mounted in the air, it is likely that the neutral oxygen-sensitive form oxidizes irreversibly during the change. The preparation of the device in an environment without oxygen or water should dramatically increase its cyclability, while opening an additional window in the region of 2.7-3.1 μm. By switching to an electrolyte based on lithium trifluoromethylsulfonylimide (3M salt) the authors have built devices that could be changed 10,000 times over a period of 6 days with a loss of contrast of approximately only 20%.

En conclusión, los autores han mostrado que el PProDOT-Me2 proporciona un alto contraste EC en las regiones del visible, el IRC y el IR medio del espectro electromagnético. La proporciones de contraste del 55 % a 0,6 μm en visible, de más del 80 % entre 1,3 y 2,2 μ en el IRC y de más del 50 % entre 3,5 y 5,0 μm demuestran que estos polímeros conductores son materiales excelentes para la reflectividad redox que cambia para una superficie metálica en un amplio intervalo de energías espectrales. In conclusion, the authors have shown that PProDOT-Me2 provides a high EC contrast in the regions of the visible, the IRC and the average IR of the electromagnetic spectrum. The contrast ratios of 55% at 0.6 μm in visible, of more than 80% between 1.3 and 2.2 μ in the IRC and of more than 50% between 3.5 and 5.0 μm show that these Conductive polymers are excellent materials for redox reflectivity that change for a metal surface over a wide range of spectral energies.

Materiales y procedimientos: Se sintetizó ProDOT-Me2 y se caracterizó totalmente de acuerdo con procedimientos previamente publicados. El electrolito de alta viscosidad a base de poli(metil metacrilato) y perclorato de litio se plastificó con carbonato de polipropileno para formar un gel transparente, altamente conductor. Para facilitar la síntesis del gel, el PMMA y el LiClO4 se disolvieron primero en acetonitrilo. La composición de la disolución de fundición fue LiClO4/PMMA/PC/ACN en una proporción de 3:7:20:70 en peso. Materials and procedures: ProDOT-Me2 was synthesized and fully characterized according to previously published procedures. The high viscosity electrolyte based on poly (methyl methacrylate) and lithium perchlorate was plasticized with polypropylene carbonate to form a transparent, highly conductive gel. To facilitate the synthesis of the gel, PMMA and LiClO4 were first dissolved in acetonitrile. The composition of the foundry solution was LiClO4 / PMMA / PC / ACN in a ratio of 3: 7: 20: 70 by weight.

La deposición electroquímica de las capas de polímero se llevó a cabo usando un potenciostato/galvanostato modelo 273A de EG&G. Se usó una celda de tres electrodos con Ag/Ag+ como el electrodo de referencia, Mylar recubierto de oro como el de trabajo y una bandera de platino como el contraelectrodo para electrosintetizar las películas de polímero. The electrochemical deposition of the polymer layers was carried out using a potentiostat / electroplating model 273A from EG&G. A three electrode cell with Ag / Ag + was used as the reference electrode, Mylar gold coated as the working electrode and a platinum flag as the counter electrode to electrosynthesize polymer films.

La reflectancia de la estructura de sándwich se midió a lo largo de las regiones de infrarrojo y visible usando un espectrómetro 113v FTIR de Bruker y un fotómetro microscopio MPM 800 de Zeiss. En el IR medio, los autores usaron una ventana de ZnSe sobre el polímero y el dispositivo de incluyó en una celda sellada para aislarlo de la atmósfera. En la región visible y de infrarrojo cercano se usó una ventana de vidrio. La unión de conductores eléctricos a los electrodos permitió la oxidación y reducción del polímero in situ. The reflectance of the sandwich structure was measured along the infrared and visible regions using a Bruker 113v FTIR spectrometer and a Zeiss 800 MPM microscope photometer. In the average IR, the authors used a ZnSe window on the polymer and the device was included in a sealed cell to isolate it from the atmosphere. In the visible and near infrared region a glass window was used. The union of electrical conductors to the electrodes allowed the oxidation and reduction of the polymer in situ.

Ejemplo 3 - Caracterización electroquímica de polímeros de hueco de banda alto Example 3 - Electrochemical characterization of high band hollow polymers

Este ejemplo demuestra la caracterización electroquímica de un PProDOP de hueco de banda alto derivatizado con N-butanol (en lo sucesivo, PProDOP-BuOH). Los autores también informan de la caracterización PProDOP C-alquil sustituidos polimerizados en disolución que se echan sobre superficies de electrodo a partir de disolventes orgánicos comunes tales como cloroformo y diclorometano. This example demonstrates the electrochemical characterization of a high band hollow PProDOP derivatized with N-butanol (hereinafter, PProDOP-BuOH). The authors also report the characterization of PProDOP C-alkyl substituted polymerized in solution that are cast on electrode surfaces from common organic solvents such as chloroform and dichloromethane.

Las estructuras químicas de los monómeros usados en este trabajo se representan en la figura 15. La polimerización química de ProDOP C-alquil sustituidos se llevó a cabo en cloroformo o metanol con cloruro férrico. Se prepararon películas independientes mediante filtración a través de una frita de vidrio bajo vacío. La polimerización electroquímica se llevó a cabo con un potenciostato/galvanostato 273A de EG&G a partir de disoluciones de monómero en acetonitrilo 0,01M. Se usó Et4NOT 0,1 M como electrolito. Se usó un electrodo de botón de platino como un electrodo de trabajo en una distribución de celda de tres electrodos con una bandera de platino como el contraelectrodo y Ag/Ag+ como el electrodo de referencia. Para las medidas ópticas, se depositaron películas de polímero de manera galvanostática sobre vidrio ITO a J = 0,5 mA/cm2. The chemical structures of the monomers used in this work are depicted in Figure 15. The chemical polymerization of C-alkyl substituted ProDOP was carried out in chloroform or methanol with ferric chloride. Independent films were prepared by filtration through a glass frit under vacuum. Electrochemical polymerization was carried out with a potentiostat / galvanostat 273A from EG&G from monomer solutions in 0.01M acetonitrile. 0.1 M Et4NOT was used as electrolyte. A platinum button electrode was used as a working electrode in a three electrode cell distribution with a platinum flag as the counter electrode and Ag / Ag + as the reference electrode. For optical measurements, polymer films were deposited galvanostatically on ITO glass at J = 0.5 mA / cm2.

PProDOP-BuOH de hueco de banda alto. La polimerización voltamétrica cíclica del PProDOP-BuOH se proporciona en la figura 16. El sustituyente propilendioxi del anillo de pirrol incrementa el carácter rico en electrones del monómero con relación al pirrol y el inicio de la oxidación del monómero se produce a E = 0,72V frente a Ag/Ag+. La oxidación irreversible de monómero en el primero ciclo va seguida por un bucle de nucleación como se muestra en la gráfica interior. El crecimiento del polímero se produce rápidamente con poca separación de picos, ya que el cambio redox del polímero es reversible. La dependencia de la velocidad de barrido de las corrientes de pico anódica y catódica muestra una dependencia lineal que demuestra que los procesos electroquímicos no están limitados por la difusión. El polímero puede cambiarse de forma reversible a una velocidad de barrido de 500 mV/s. El cambio a largo plazo del polímero entre los estados neutro y oxidado muestra una pérdida de corriente de menos del 20 % después 300 ciclos. El espectro UV-Vis del polímero neutro sobre ITO/vidrio mostró una transición n-n* desplazada hacia el azul a 410 nm (~3 eV) debido a la torsión del esqueleto por el sustituyente butanol. Tras la oxidación, la transición n-n* disminuye a expensas de una banda de absorción intensa en la región del infrarrojo cercano. PProDOP-BuOH high band hollow. The cyclic voltammetric polymerization of PProDOP-BuOH is provided in Figure 16. The propylenedioxy substituent of the pyrrole ring increases the electron-rich character of the monomer relative to pyrrole and the initiation of monomer oxidation occurs at E = 0.72V against Ag / Ag +. Irreversible monomer oxidation in the first cycle is followed by a nucleation loop as shown in the inner graph. Polymer growth occurs rapidly with little spike separation, since the redox change of the polymer is reversible. The dependence of the scanning speed of the anodic and cathodic peak currents shows a linear dependence that demonstrates that electrochemical processes are not limited by diffusion. The polymer can be reversibly changed at a scan rate of 500 mV / s. The long-term change of the polymer between the neutral and oxidized states shows a loss of current of less than 20% after 300 cycles. The UV-Vis spectrum of the neutral polymer on ITO / glass showed an n-n * transition shifted towards blue at 410 nm (~ 3 eV) due to torsion of the skeleton by the butanol substituent. After oxidation, the n-n * transition decreases at the expense of an intense absorption band in the near infrared region.

Derivados de PProDOP solubles: Los PProDOP C-alquilados se polimerizan químicamente mediante cloruro férrico en metanol o cloroformo. Se obtuvieron rendimientos más altos al usar metanol como un disolvente (~90 %). Los polímeros resultantes se aislaron en su forma oxidada y eran solubles en disolventes orgánicos tales como cloroformo, diclorometano y DMF. Estos polímeros son lo suficientemente ricos en electrones para que la reducción química completa de estos polímeros no fuera posible, incluso en presencia de agentes reductores fuertes (amoniaco o hidrazina). Se prepararon películas independientes con conductividades de hasta un máximo de 55 S/cm para PProDOP-2-etilhexil). Las propiedades electroquímicas y ópticas de las películas depositadas electroquímicamente de los PProDOP C-alquilados mostraron características similares a las del polímero PProDOP original. Soluble PProDOP derivatives: C-alkylated PProDOPs are chemically polymerized by ferric chloride in methanol or chloroform. Higher yields were obtained by using methanol as a solvent (~ 90%). The resulting polymers were isolated in their oxidized form and were soluble in organic solvents such as chloroform, dichloromethane and DMF. These polymers are rich enough in electrons so that the complete chemical reduction of these polymers is not possible, even in the presence of strong reducing agents (ammonia or hydrazine). Independent films with conductivities of up to 55 S / cm were prepared for PProDOP-2-ethylhexyl). The electrochemical and optical properties of the electrochemically deposited films of the C-alkylated PProDOP showed similar characteristics to those of the original PProDOP polymer.

Ejemplo 4-Nuevos derivados funcionalizados de 3,4-etilendioxipirrol (EDOP, 5a) y 3,4-(1,3propilendioxi)pirrol (ProDOP, 5b) Example 4-New functionalized derivatives of 3,4-ethylenedioxypyrrole (EDOP, 5a) and 3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (ProDOP, 5b)

Este ejemplo se refiere a nuevos derivados funcionalizados de 3,4-etilendioxipirrol (EDOP, 5a) y 3,4-(1,3propilendioxi)pirrol (ProDOP, 5b) como monómeros especialmente ricos en electrones que proporcionan polímeros conductores altamente electroactivos y estables útiles para un conjunto diverso de aplicaciones que se han sintetizado. Se llevaron a cabo N-alquilaciones de ProDOP para proporcionar una variedad de derivados de ProDOP con cadenas laterales de alquilo, sulfonatoalcoxi, glima y alcohol de glima. La yodación de EDOP y ProDOP mediante yodo-descarboxilación proporcionó derivados yodo-funcionalizados útiles para la química de acoplamiento de arilo posterior. La N-protección y la formilación de EDOP, seguida por la condensación de Knoevenagel del 2formil-EDOP resultante con derivados de aril acetonitrilo, dio lugar a 1-ciano-2-(2-(3,4-etilendioxipirril))-1-(2tienil)vinileno (23) (Th-CNV-EDOP) y 1-ciano-2-(2-(3,4-etilendioxipirril))-1-(2-(3,4-etilendioxitienil)vinileno (26) (EDOT-CNV-EDOP). Se sintetizó un dioxipirrol a base de 14-corona-4-éter 34 con una cavidad potencialmente útil para la detección y coordinación de iones de litio en el polímero electroactivo resultante. Se prepararon ProDOP Calquilados (43 a, 43b y 43c) que contenían sustituyentes octilo, etilhexilo y dioctilo unidos al metileno central del puente de propileno como monómeros de para polímeros n-conjugados potencialmente solubles. This example refers to new functionalized derivatives of 3,4-ethylenedioxypyrrole (EDOP, 5a) and 3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (ProDOP, 5b) as especially electron-rich monomers that provide highly electroactive and stable conductive polymers useful for a diverse set of applications that have been synthesized. ProDOP N-alkylations were carried out to provide a variety of ProDOP derivatives with alkyl, sulfonatealkoxy, glyme and glyme alcohol side chains. Iodination of EDOP and ProDOP by iodine decarboxylation provided iodine-functionalized derivatives useful for subsequent aryl coupling chemistry. N-protection and EDOP formylation, followed by Knoevenagel condensation of the resulting 2formyl-EDOP with aryl acetonitrile derivatives, resulted in 1-cyano-2- (2- (3,4-ethylenedioxypyrril)) - 1- (2-thienyl) vinyl (23) (Th-CNV-EDOP) and 1-cyano-2- (2- (3,4-ethylenedioxypyrril)) - 1- (2- (3,4-ethylenedioxythienyl) vinyl (26) ( EDOT-CNV-EDOP.) A dioxipyrrole based on 14-crown-4-ether 34 was synthesized with a cavity potentially useful for the detection and coordination of lithium ions in the resulting electroactive polymer. 43b and 43c) containing octyl, ethylhexyl and dioctyl substituents attached to the central methylene of the propylene bridge as monomers for potentially soluble n-conjugated polymers.

La ruta sintética general para los 3,4-alquilendioxipirroles se ilustra en la figura 18 y el conjunto inicial de monómeros preparados se muestra en la figura 17 (Thomas, C. A.; Zong, K.; Schottland, P.; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 2000,12,222; Gaupp, C. L.; Zong, K.; Schottland, P.; Thompson, B. C; Thomas, C. A.; Reynolds, J. R. Macromolecules, 2000,33,1132; Schottland, P.; Zong, K.; Gaupp, C. L.; Thompson, B. C; Thomas, C. A.; Giurgiu, I.; Hickman, R.; Abboud, K. A.; Reynolds, J. R. Macromolecules 2000,33, 7051). Estos compuestos (5a-5e) se sintetizaron a partir del intermedio conocido dimetil-N-bencil-3,4-dihidroxipirrol-2,5-dicarboxilato (1), en cinco etapas con un rendimiento global del 20-25 %. Esta serie de reacciones (formación del anillo de 1,4-dioxano, desprotección del grupo bencilo, hidrólisis y descarboxilación) proporcionó el 3,4-etilendioxipirrol correspondiente (5a, EDOP) [Merz, A.; Schropp, R.; Dotted, E. Synthesis, 1995, 795], 4-(1,3-propilendioxi)pirrol (5b, ProDOP), 3,4-(1,4butilendioxi)pirrol (5c, BuDOP), 3,4-(2-metil-1,3-propilendioxi)pirrol (5d, ProDOP-Me) y 3,4-(2,2-dimetil-1,3propilendioxi)pirrol (5e, ProDOP-Me2) con rendimientos de moderados a buenos (Schottland, P; Zong, K.; Gaupp, C.L.; Thompson, B.C.; Thomas, C.A.; Reynolds, J.R.; Macromolecules, 2000,33,1132). The general synthetic route for 3,4-alkylenedioxypropyls is illustrated in Figure 18 and the initial set of prepared monomers is shown in Figure 17 (Thomas, CA; Zong, K .; Schottland, P .; Reynolds, JR Adv. Mater. 2000,12,222; Gaupp, CL; Zong, K .; Schottland, P .; Thompson, B. C; Thomas, CA; Reynolds, JR Macromolecules, 2000,33,1132; Schottland, P .; Zong, K. ; Gaupp, CL; Thompson, B. C; Thomas, CA; Giurgiu, I .; Hickman, R .; Abboud, KA; Reynolds, JR Macromolecules 2000, 33, 7051). These compounds (5a-5e) were synthesized from the known intermediate dimethyl-N-benzyl-3,4-dihydroxypyrrol-2,5-dicarboxylate (1), in five stages with an overall yield of 20-25%. This series of reactions (1,4-dioxane ring formation, deprotection of the benzyl group, hydrolysis and decarboxylation) provided the corresponding 3,4-ethylenedioxypyrrole (5a, EDOP) [Merz, A .; Schropp, R .; Dotted, E. Synthesis, 1995, 795], 4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (5b, ProDOP), 3,4- (1,4-butylenedioxy) pyrrole (5c, BuDOP), 3,4- (2- methyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole (5d, ProDOP-Me) and 3,4- (2,2-dimethyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole (5e, ProDOP-Me2) with moderate to good yields (Schottland, P ; Zong, K .; Gaupp, CL; Thompson, BC; Thomas, CA; Reynolds, JR; Macromolecules, 2000,33,1132).

Con los monómeros originales disponibles, los autores investigaron la N-alquilación del ProDOP con una variedad de sustituyentes laterales que iban desde grupos alquilo sencillos a glima, alcohol de glima y derivados sulfonatoalcoxi derivados como se ilustra en la figura 19. La facilidad de funcionalización del pirrol proporciona nuevos derivados con un amplio conjunto de posibilidades de manera sencilla. Bajo las condiciones usadas, el ProDOP se N-alquiló fácilmente con un rendimiento de moderado a bueno del 40-85 %. El incremento de la polaridad de los sustituyentes sugiere que los polímeros derivados de estos monómeros pueden mostrarse útiles, en última instancia, como sustratos biocompatibles para crecimiento celular (Thomas, C.A.; Zong, K.; Schottland, P.; Reynolds, J.R., Adv. Mater. 2000,12,222; Schmidt, C. E.; Shastri, V. R.; Vacanti, J. P.; Langer, R. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1997,94, 8948; Houseman, B. T.; Mrksich, M. J. Org. Chem. 1998,63, 7552) y, en el caso del sistema derivatizado con sulfonato, proporcionar polímeros conductores autodopables y solubles en agua (Sundaresan, N. S.; Basak, S.; Pomerantz, M.; Reynolds, J. R. J. Chem. Soc, Chem. Commun. 1987, 621; Patil, A. O.; Ikenoue, Y.; Wudl, F.; Heeger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 1858). En general, estos ProDOP N-derivatizados pueden aislarse por cromatografía en columna o precipitación y almacenarse posteriormente como sólidos/líquidos bajo argón en el congelador antes de la polimerización. With the original monomers available, the authors investigated the N-alkylation of ProDOP with a variety of side substituents ranging from simple alkyl groups to glyme, glyme alcohol and sulphonatealkoxy derivatives as illustrated in Figure 19. The ease of functionalization of the Pyrrol provides new derivatives with a wide range of possibilities in a simple way. Under the conditions used, ProDOP was easily rented with a moderate to good yield of 40-85%. The increased polarity of the substituents suggests that polymers derived from these monomers may ultimately prove useful as biocompatible substrates for cell growth (Thomas, CA; Zong, K .; Schottland, P .; Reynolds, JR, Adv Mater. 2000,12,222; Schmidt, CE; Shastri, VR; Vacanti, JP; Langer, R. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1997,94, 8948; Houseman, BT; Mrksich, MJ Org. Chem. 1998,63, 7552) and, in the case of the sulfonate derivatized system, provide self-dopable and water soluble conductive polymers (Sundaresan, NS; Basak, S .; Pomerantz, M .; Reynolds, JRJ Chem. Soc, Chem. Commun 1987, 621; Patil, AO; Ikenoue, Y .; Wudl, F .; Heeger, AJJ Am. Chem. Soc. 1987, 109, 1858). In general, these N-derivatized ProDOPs can be isolated by column chromatography or precipitation and subsequently stored as solids / liquids under argon in the freezer before polymerization.

A continuación, los autores consideran la introducción de haluros (bromuro o yoduro) en las posiciones 2 y 5 del heterociclo aromático con el fin de incrementar su utilidad en la preparación de monómeros de anillo multi-arilo por medio de procedimientos de acoplamiento mediados por metales de transición, tales como las reacciones de Stille, Heck y Suzuki. Usando el análogo de tiofeno EDOT como una comparación, los monómeros de anillo multi-arilo han proporcionado un amplio conjunto de polímeros con un alto grado de control de sus propiedades redox y ópticas (Groenendaal, L. B.; Jonas, F.; Freitag, D.; Pielartzik, H.; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 2000,12, 481). Se intentó la bromación del EDOP bajo diversas condiciones, pero no fue un éxito debido a la inestabilidad del EDOP. La bromación por medio de bromo, NBS y otros reactivos bajo condiciones estándar dio lugar a una polimerización rápida e incontrolada. Los autores observan que la naturaleza altamente rica en electrones del EDOP, apreciable por el potencial de oxidación significativamente inferior para el EDOP que para el pirrol (Thomas, C. A.; Zong, K.; Schottland, P.; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 2000,12, 222; Gaupp, C. L.; Zong, K.; Schottland, P.; Thompson, B. C; Thomas, C. A.; Reynolds, J. R. Macromolecules, 2000,33,1132; Schottland, P.; Zong, K.; Gaupp, C. L.; Thompson, Next, the authors consider the introduction of halides (bromide or iodide) at positions 2 and 5 of the aromatic heterocycle in order to increase their usefulness in the preparation of multi-aryl ring monomers by means of metal-mediated coupling procedures of transition, such as the reactions of Stille, Heck and Suzuki. Using the thiophene EDOT analog as a comparison, multi-aryl ring monomers have provided a broad set of polymers with a high degree of control of their redox and optical properties (Groenendaal, LB; Jonas, F .; Freitag, D. ; Pielartzik, H .; Reynolds, JR Adv. Mater. 2000, 12, 481). EDOP bromination was attempted under various conditions, but it was not a success due to EDOP instability. Bromination by means of bromine, NBS and other reagents under standard conditions resulted in rapid and uncontrolled polymerization. The authors note that the highly electron-rich nature of EDOP, appreciable for the significantly lower oxidation potential for EDOP than for pyrrole (Thomas, CA; Zong, K .; Schottland, P .; Reynolds, JR Adv. Mater. 2000.12, 222; Gaupp, CL; Zong, K .; Schottland, P .; Thompson, B. C; Thomas, CA; Reynolds, JR Macromolecules, 2000.33,1132; Schottland, P .; Zong, K. ; Gaupp, CL; Thompson,

B. C; Thomas, C. A.; Giurgiu, I.; Hickman, R.; Abboud, K. A.; Reynolds, J. R. Macromolecules 2000, 33, 7051; Zotti, G.; Zecchin, S.; Schiavon, G.; Groenendaal, L. B. Chem. Mater. 2000,12,2996) favorece esta polimerización. Posteriormente se sintetizaron una serie de EDOP N-protegidos, derivatizados con grupos t-BOC, tosilo, sililo y bencilo, y se sometieron a condiciones de bromación estándar. Sorprendentemente, el EDOP protegido con tosilo era muy sensible al aire y la humedad, proporcionando la forma descompuesta. Los derivados de EDOP protegidos con t-BOC y sililo eran bastante estables, aunque no lo suficiente para soportar las condiciones de reacción de oxidación posteriores. Finalmente, aunque el EDOP protegido con N-bencilo era lo suficientemente estable para soportar las condiciones de reacción de bromación sin descomposición significativa, no pudo lograrse éxito en la bromación. Como alternativa, se examinó la yodo-descarboxilación en el ácido N-bencil-3,4-etilendioxipirrol-2,5dicarboxílico (13) usando un procedimiento de la literatura (Chong, R.; Clezy, P. S. Aust. J. Chem. 1967,20, 935; Merz, A.; Kronberger, J.; Dunsch, L.; Neudeck, A.; Petr, A.; Parkany, L. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 1442), como se muestra en la figura 20. La reacción se llevó a cabo sin problemas para proporcionar N-bencil-2,5-diyodo-EDOP (14) con un rendimiento excelente que era lo suficientemente estable para reacciones adicionales. En un estudio inicial empleando 14, acoplamiento mediado por metales de transición con 2-trimetil-estannil-EDOT dio lugar al 2,5-bis (2-EDOT)EDOP fácilmente oxidado. Como se ilustrará más adelante, el derivado diéster/diol del 3,4dioxipirrol también puede servir como un intermedio para los derivados de C-alquilación. En este caso, el diéster 41a (esquema 3) podría hidrolizarse selectivamente (Gassman, P. EJ.; Schenk, W. N. J. Org. Chem. 1977,42, 918) mediante tratamiento con un exceso de t-butóxido de potasio/H2O (1:1) para proporcionar el producto monohidrolizado (15). La yodo-descarboxilación posterior podría llevarse a cabo en presencia del éster para proporcionar el compuesto monoyodado 16. B. C; Thomas, C. A .; Giurgiu, I .; Hickman, R .; Abboud, K. A .; Reynolds, J. R. Macromolecules 2000, 33, 7051; Zotti, G .; Zecchin, S .; Schiavon, G .; Groenendaal, L. B. Chem. Mater. 2000,12,2996) favors this polymerization. Subsequently, a series of N-protected EDOPs, derivatized with t-BOC, tosyl, silyl and benzyl groups were synthesized and subjected to standard bromination conditions. Surprisingly, tosilo protected EDOP was very sensitive to air and moisture, providing the decomposed form. EDOP derivatives protected with t-BOC and silyl were quite stable, but not enough to withstand the subsequent oxidation reaction conditions. Finally, although the N-benzyl protected EDOP was stable enough to withstand the bromination reaction conditions without significant decomposition, bromination success could not be achieved. Alternatively, iodine decarboxylation was examined in N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrol-2,5-carboxylic acid (13) using a literature procedure (Chong, R .; Clezy, PS Aust. J. Chem. 1967 , 20, 935; Merz, A .; Kronberger, J .; Dunsch, L .; Neudeck, A .; Petr, A .; Parkany, L. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 1442), as is shown in Figure 20. The reaction was carried out without problems to provide N-benzyl-2,5-diiodo-EDOP (14) with excellent performance that was stable enough for further reactions. In an initial study using 14, transition metal-mediated coupling with 2-trimethyl-stannyl-EDOT resulted in easily oxidized 2,5-bis (2-EDOT) EDOP. As will be illustrated below, the diester / diol derivative of 3,4-dioxypyrrole can also serve as an intermediate for C-alkylation derivatives. In this case, diester 41a (scheme 3) could be selectively hydrolyzed (Gassman, P. EJ .; Schenk, WNJ Org. Chem. 1977,42, 918) by treatment with an excess of potassium t-butoxide / H2O (1 : 1) to provide the monohydrolyzed product (15). The subsequent iodine decarboxylation could be carried out in the presence of the ester to provide the monoiodinated compound 16.

Con el fin de obtener derivados de monómero EDOP útiles, es deseable tener disponible EDOP N-protegido con las posiciones 2 y 5 abiertas para transformaciones químicas adicionales. Se examinaron varios grupos protectores y los grupos bencilo y t-BOC proporcionaron los derivados más útiles en términos de estabilidad, capacidad de reacción adicional y desprotección posterior. Como se muestra en la figura 21, la protección de bencilo del EDOP se llevó a cabo satisfactoriamente con un rendimiento del 90 % para proporcionar N-bencil-EDOP (17). En otra ruta que comienza con un precursor de EDOP, el derivado 2,5-diéster protegido con N-bencilo 2a se hidrolizó a diácido 13 y posteriormente se descarboxiló calentando en trietanolamina durante un periodo de tiempo corto para proporcionar N-bencil-EDOP (17) con un rendimiento excelente. Se prefiere esta última ruta en la síntesis de 17 debido a la falta de necesidad de aislar el EDOP (5a). In order to obtain useful EDOP monomer derivatives, it is desirable to have N-protected EDOP available with positions 2 and 5 open for additional chemical transformations. Several protecting groups were examined and the benzyl and t-BOC groups provided the most useful derivatives in terms of stability, additional reaction capacity and subsequent deprotection. As shown in Figure 21, benzyl protection of EDOP was carried out satisfactorily with a yield of 90% to provide N-benzyl-EDOP (17). In another route that begins with an EDOP precursor, the N-benzyl 2a protected 2,5-diester derivative was hydrolyzed to diacid 13 and subsequently decarboxylated by heating in triethanolamine for a short period of time to provide N-benzyl-EDOP ( 17) With excellent performance. This last route is preferred in the synthesis of 17 due to the lack of need to isolate EDOP (5a).

Con un N-bencil EDOP estable disponible, los autores exploraron a continuación la 2-formilación de 17 por medio del procedimiento de Vilsmeier-Haack usando un procedimiento de la literatura (Eachern, A. M.; Soucy, C; Leitch, L. C; Arnason, J. T.; Morand, P. Tetrahedron, 1988, 44, 2403). El reactivo de Vilsmeier-Haack se preparó bajo condiciones estándar (POCI3/DMF en CH2Cl2) y, como se muestra en la figura 21, el tratamiento directo de 17 con este reactivo seguido por hidrólisis proporcionó el aldehído 18 con un rendimiento moderado. En otra ruta, mostrada también en la figura 21, el tratamiento directo de EDOP con el reactivo de Vilsmeier-Haack bajo condiciones similares proporcionó el 2-formil-EDOP (19) y la posterior N-protección por t-BOC proporcionó 20 con un buen rendimiento. Estos derivados de EDOP formilados son muy útiles para transformaciones químicas adicionales tales como las reacciones de Knoevenagel o de tipo Wittig que pueden usarse para incorporar EDOP en sistemas de monómero más altamente conjugados. With a stable N-benzyl EDOP available, the authors then explored the 2-formylation of 17 by means of the Vilsmeier-Haack procedure using a literature procedure (Eachern, AM; Soucy, C; Leitch, L. C; Arnason , JT; Morand, P. Tetrahedron, 1988, 44, 2403). The Vilsmeier-Haack reagent was prepared under standard conditions (POCI3 / DMF in CH2Cl2) and, as shown in Figure 21, direct treatment of 17 with this reagent followed by hydrolysis provided aldehyde 18 in moderate yield. In another route, also shown in Figure 21, direct treatment of EDOP with the Vilsmeier-Haack reagent under similar conditions provided 2-formyl-EDOP (19) and subsequent N-protection by t-BOC provided 20 with a good performance. These formylated EDOP derivatives are very useful for additional chemical transformations such as Knoevenagel or Wittig-type reactions that can be used to incorporate EDOP into more highly conjugated monomer systems.

Recientemente, los polímeros que contienen unidades dadoras y aceptoras alternadas a lo largo del esqueleto han recibido una atención significativa debido a su hueco de banda electrónica reducido y la capacidad de someterse a dopaje tanto de tipo p como n (van Mullekom, H. A. M.; Vekemans, J. A. J. M.; Havinga, P. E.; Meijer, E. W. Mater. Sci. Eng., 2001, 32,1). En tales polímeros, los autores han utilizado la unidad de cianovinileno como un aceptor de electrones y han informado de la síntesis y la propiedades electroquímicas de los derivados poliméricos preparados a partir de 1-ciano-2-(3,4-etilendioxitienil)-1-(2-tienil)vinileno (Th-CNV-EDOT) y 1-ciano-1,2-bis (2-(3,4etilendioxitienil)vinileno (EDOT-CNV-EDOT) (Sotzing, G. A.; Thomas, C. A.; Reynolds, J. R.; Steel, P. J. Macromolecules, 1998, 31,3750.). En este trabajo, los autores observan que, combinando dadores apropiados con el aceptor cianovinileno se podrían diseñar polímeros con un ajuste sistemático del hueco de banda electrónica desde 1,1 eV a 1,6 eV (Thomas, C. A.; Reynolds, J. R. ACS Symp. Ser. 1999, 735, 367). Debido al elevado nivel HOMO del EDOP, los autores creen que este sistema podría resultar especialmente útil para cerrar el hueco de banda adicionalmente. La condensación de Knoevenagel del N-bencil EDOP-aldehído 18 con 2-tienilacetonitrilo proporciona 1-ciano-2-(2-(3,4-etilendioxipirril))-1-(2-tienil)vinileno N-bencil protegido 22 y la desprotección subsiguiente usando Na/NH3 proporcionó Th-CNV-EDOP (23) con un rendimiento moderado como se muestra en el esquema 5 (Thomas, C. A.; Zong, K.; Reynolds, J. R., pendiente de publicación). En esta ruta, se descubrió que la desprotección del grupo bencilo era difícil y los procedimientos usados más comúnmente (solvólisis y transferencia de hidrógeno catalítico) no fueron exitosos, requiriéndose el uso de Na/NH3. Con el fin de superar este problema, se empleó el EDOP-aldehído t-BOC-protegido 20 en la reacción. Como se ilustra en la figura 22, la condensación se llevó a cabo sin problemas para proporcionar el producto deseado y, curiosamente, se produjo con la desprotección concurrente. Estas condensación y desprotección concurrentes permitieron una reacción sencilla en un único recipiente con exceso de base. Cabría destacar que el EDOP-aldehído 19 no protegido no se sometió a condensación bajo condiciones similares. Extendiendo esta química a un derivado de EDOT, se sintetizó 2-(3,4etilendioxitienil)acetonitrilo (25) de acuerdo con un procedimiento conocido (Sotzing, G. A.; Thomas, C. A.; Reynolds, Recently, polymers containing alternating donor and acceptor units along the skeleton have received significant attention due to their reduced electronic band gap and the ability to undergo doping of both p-type and n-type (van Mullekom, HAM; Vekemans, JAJM; Havinga, PE; Meijer, EW Mater. Sci. Eng., 2001, 32,1). In such polymers, the authors have used the cyanovinylene unit as an electron acceptor and have reported the synthesis and electrochemical properties of polymer derivatives prepared from 1-cyano-2- (3,4-ethylenedioxythienyl) -1 - (2-thienyl) vinyl (Th-CNV-EDOT) and 1-cyano-1,2-bis (2- (3,4-ethylenedioxythienyl) vinyl (EDOT-CNV-EDOT) (Sotzing, GA; Thomas, CA; Reynolds , JR; Steel, PJ Macromolecules, 1998, 31,3750.) In this work, the authors observe that, by combining appropriate donors with the cyanovinylene acceptor polymers could be designed with a systematic adjustment of the electronic band gap from 1.1 eV at 1.6 eV (Thomas, CA; Reynolds, JR ACS Symp. Ser. 1999, 735, 367) Due to the high HOMO level of EDOP, the authors believe that this system could be especially useful for closing the band gap additionally Knoevenagel condensation of N-benzyl EDOP-aldehyde 18 with 2-thienyl acetonitrile provides 1-cyano-2 - (2- (3,4-Ethylenedioxypyrril)) - 1- (2-thienyl) vinyl N-benzyl protected 22 and subsequent deprotection using Na / NH3 provided Th-CNV-EDOP (23) in moderate performance as shown in scheme 5 (Thomas, CA; Zong, K .; Reynolds, J. R., pending publication). In this route, it was discovered that the deprotection of the benzyl group was difficult and the most commonly used procedures (solvolysis and catalytic hydrogen transfer) were not successful, requiring the use of Na / NH3. In order to overcome this problem, t-BOC-protected EDOP-aldehyde 20 was used in the reaction. As illustrated in Figure 22, condensation was carried out without problems to provide the desired product and, interestingly, occurred with concurrent deprotection. These concurrent condensation and deprotection allowed a simple reaction in a single container with excess base. It should be noted that the unprotected EDOP-aldehyde 19 did not undergo condensation under similar conditions. Extending this chemistry to an EDOT derivative, 2- (3,4-ethylenedioxythienyl) acetonitrile (25) was synthesized according to a known procedure (Sotzing, G. A .; Thomas, C. A .; Reynolds,

J. R.; Steel, P. J. Macromolecules, 1998, 31, 3750) y la condensación con 20 proporcionó 1-ciano-2-(2-(3,4etilendioxipirril))-1-(2-(3,4-etilendioxitienil)vinileno (EDOP-CNV-EDOT) (26) con un buen rendimiento. J. R .; Steel, PJ Macromolecules, 1998, 31, 3750) and condensation with 20 provided 1-cyano-2- (2- (3,4-ethylenedioxypyrril)) - 1- (2- (3,4-ethylenedioxythienyl) vinyl (EDOP-CNV -EDOT) (26) with good performance.

Además de las propiedades electrónicas y óptica potencialmente útiles proporcionadas por los poliheterociclos, las interacciones iónicas dentro del material también sugieren su potencial en la liberación de fármacos iónicos (Pernaut, In addition to the potentially useful electronic and optical properties provided by polyheterocycles, ionic interactions within the material also suggest their potential in the release of ionic drugs (Pernaut,

J. M.; Reynolds, J. R. J. Phys. Chem. B. 2000,104,4080) y como materiales detectores de iones (McQuade, D. T.; Pullen, A. P.; Swager, T. M. Chem. Rev. 2000,100,2537). En esta área, la posibilidad de fusionar grupos complejantes de iones directamente sobre polímeros conjugados, de manera que estén en comunicación electrónica directa con el sistema n, es una ruta en la que pueden ser accesibles materiales detectores de alta sensibilidad (Reddinger, J. L.; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 1998,10, 3). En relación con la química del alquilendioxipirrol analizada aquí y, con este fin, se diseñó un dioxipirrol 14-corona-4-éter derivatizado y se sintetizó como se ilustra en la figura 23, que puede ser potencialmente útil como sensor de litio polimérico. Los resultados de polimerización, cambio redox y electroquímica dependiente de ion muestran que este polímero posee una respuesta electrocrómica fuerte que puede proporcionar materiales ionocrómicos (Pernaut, J.-M.; Zong, K.; Reynolds, J. R. pendiente de publicación). J. M .; Reynolds, J. R. J. Phys. Chem. B. 2000,104,4080) and as ion detection materials (McQuade, D. T .; Pullen, A. P .; Swager, T. M. Chem. Rev. 2000,100.2537). In this area, the possibility of fusing complexing groups of ions directly on conjugated polymers, so that they are in direct electronic communication with the system n, is a route in which high sensitivity sensing materials can be accessible (Reddinger, JL; Reynolds , JR Chem. Mater. 1998,10, 3). In relation to the alkylene dioxypyrrole chemistry analyzed here and, for this purpose, a derivatized 14-crown-4-ether dioxypyrrole was designed and synthesized as illustrated in Figure 23, which may be potentially useful as a polymer lithium sensor. The results of polymerization, redox change and ion-dependent electrochemical change show that this polymer has a strong electrochromic response that can provide ionochromic materials (Pernaut, J.-M .; Zong, K .; Reynolds, J. R. pending publication).

Para comenzar esta síntesis, se preparó ditosilato 30 a partir de pinacol (27) de acuerdo con un procedimiento de la literatura (Alston, D. R.; Stoddart, J. F.; Wolstenholme, J. B.; Allwood, B. L.; Williams, D. J. Tetrahedron, 1985, 41, 2923). Se sintetizó diol 29 a través de una O-alilación, seguida por hidroboración/oxidación y una tosilación posterior para proporcionar 30 como un compañero de acoplamiento al dioxipirrol 1. La reacción de acoplamiento se realizó por el procedimiento desarrollado por Murashima y sus colaboradores (Murashima, T.; Uchihara, Y.; Wakamori, N.; Uno, H.; Ogawa, T.; Ono, N. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 3133) con ligeras modificaciones. Para lograr un buen rendimiento de acoplamiento, el procedimiento de preparación tradicional usa la inyección simultánea de los dos reactivos mediante jeringuilla en el recipiente de reacción a reflujo. El procedimiento empleado aquí evita el uso de estas jeringas empleando una trampa de Dean-Stark y se descubrió que era conveniente sin ninguna diferencia significativa del rendimiento. La desprotección del grupo bencilo por transferencia de hidrógeno catalítico e hidrólisis proporcionó el diácido 33 con un buen rendimiento. La descarboxilación subsiguiente de 33 en trietanolamina caliente proporcionó el 14-corona-4-éter 34 con un rendimiento del 30 % basado en 1. To begin this synthesis, ditosylate 30 was prepared from pinacol (27) according to a literature procedure (Alston, DR; Stoddart, JF; Wolstenholme, JB; Allwood, BL; Williams, DJ Tetrahedron, 1985, 41, 2923). Diol 29 was synthesized through an O-allylation, followed by hydroboration / oxidation and subsequent tosylation to provide 30 as a dioxipyrrole 1 coupling partner. The coupling reaction was performed by the procedure developed by Murashima and his collaborators (Murashima , T .; Uchihara, Y .; Wakamori, N .; Uno, H .; Ogawa, T .; Ono, N. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 3133) with slight modifications. To achieve good coupling performance, the traditional preparation procedure uses the simultaneous injection of the two reagents by syringe into the reflux reaction vessel. The procedure used here avoids the use of these syringes using a Dean-Stark trap and it was found to be convenient without any significant difference in performance. Deprotection of the benzyl group by catalytic hydrogen transfer and hydrolysis provided diacid 33 in good yield. Subsequent decarboxylation of 33 in hot triethanolamine provided 14-crown-4-ether 34 with a yield of 30% based on 1.

Los monómeros descritos anteriormente, se diseñaron para usarse en polimerizaciones electroquímicas oxidativas en las que los polímeros resultantes se depositan sobre las superficies de electrodos como películas conductoras, activas en redox e insolubles. Este procedimiento puede ser especialmente útil al preparar polímeros para dispositivos de base electroquímica, pero demuestra tener un rendimiento especialmente bajo en masa de polímero obtenida basada en la cantidad de monómero usada. En última instancia, es especialmente deseable preparar derivados de monómero que pueden polimerizarse usando condiciones de síntesis en masa y que proporcionarán polímeros procesables en disolución. Así, es posible una alta conversión de monómero en polímero. Esto se ha demostrado para numerosos sistemas de polímeros conjugados, especialmente aquellos basados en politiofenoles (Handbook of Conducting Polymers, 2a Ed., Skotheim, T. A.; Elsenbaumer, R. L.; Reynolds, J. R., Eds., Marcel Dekker: Nueva York (1998). Con ese fin, los autores han sintetizado una serie de monómeros de ProDOP modificados que tienen cadenas de alquilo unidas al metileno central del resto propilendioxi, como se ilustra en la figura 24. The monomers described above were designed for use in oxidative electrochemical polymerizations in which the resulting polymers are deposited on the electrode surfaces as conductive, redox active and insoluble films. This process can be especially useful when preparing polymers for electrochemical-based devices, but proves to have an especially low mass yield of polymer obtained based on the amount of monomer used. Ultimately, it is especially desirable to prepare monomer derivatives that can be polymerized using mass synthesis conditions and that will provide processable polymers in solution. Thus, a high conversion of monomer into polymer is possible. This has been demonstrated for numerous conjugated polymer systems, especially those based on polythiophenols (Handbook of Conducting Polymers, 2nd Ed., Skotheim, TA; Elsenbaumer, RL; Reynolds, JR, Eds., Marcel Dekker: New York (1998). To that end, the authors have synthesized a series of modified ProDOP monomers having alkyl chains attached to the central methylene of the propylenedioxy moiety, as illustrated in Figure 24.

Se alquiló malonato de dietilo con octilbromuro y 2-etilhexilbromuro para proporcionar los malonatos mono y dialquilados 36a, 36b y 36c, respectivamente. Después de la separación, la reducción de los diésteres con LiAlH4 dio lugar a los dioles 37a, 37b y 37c que se convirtieron en los dimesilatos 38a, 38b y 38c, respectivamente. La reacción de formación del anillo alquilendioxi del N-bencil-3,4-dihidroxipirrol-2,5-dicarboxilato (39) con los dimesilatos se realizó de acuerdo con el procedimiento de Merz8 para proporcionar los productos ciclados 40a, 40b y 40c con rendimientos de moderados a buenos, respectivamente. Utilizando los procedimientos empleados para la preparación de la serie XDOP (esquema 1), se sintetizaron los ProDOP octil y heptil derivatizados 43a, 43b y 43c. Hasta la fecha, los autores han mostrado que estos monómeros puede someterse a polimerización oxidativa químicamente y electroquímicamente para dar lugar a polímeros solubles (Zong, K. Z.; Reynolds, J. R. pendiente de publicación). Diethyl malonate was rented with octylbromide and 2-ethylhexylbromide to provide mono and dialkylated malonates 36a, 36b and 36c, respectively. After separation, the reduction of diesters with LiAlH4 resulted in diols 37a, 37b and 37c which became dimesylates 38a, 38b and 38c, respectively. The formation reaction of the alkylenedioxy ring of N-benzyl-3,4-dihydroxypyrrol-2,5-dicarboxylate (39) with the dimesylates was carried out according to the Merz8 procedure to provide the cycled products 40a, 40b and 40c with yields from moderate to good, respectively. Using the procedures used for the preparation of the XDOP series (scheme 1), the derivatized octyl and heptyl ProDOP 43a, 43b and 43c were synthesized. To date, the authors have shown that these monomers can undergo oxidative polymerization chemically and electrochemically to give rise to soluble polymers (Zong, K. Z .; Reynolds, J. R. pending publication).

El bloque de construcción de alquilendioxipirrol proporciona una inmensa flexibilidad para la síntesis de una familia completamente nueva de monómeros ricos en electrones para la síntesis de polímeros conductores. La N-alquilación permite la incorporación de sustituyentes laterales que van desde hidrocarburo no polar, pasando por especies neutras polares, hasta especies iónicas. Los ProDOP sustituidos en el carbono del metileno central del puente de alquileno se sintetizan fácilmente. Tener estas dos posiciones de derivatización accesibles al mismo tiempo que no se afecta a la posición de polimerización abre una serie de posibilidades adicionales, incluidas aquellas en las que se lleva a cabo la tanto la N-como la C-sustitución en la misma molécula. La utilización de diversos grupos protectores en el nitrógeno del 3,4-alquilendioxipirrol permite que la química se lleve a cabo con éxito en la posición The alkylenedioxypyrrole building block provides immense flexibility for the synthesis of a completely new family of electron-rich monomers for the synthesis of conductive polymers. N-alkylation allows the incorporation of lateral substituents ranging from non-polar hydrocarbon, through polar neutral species, to ionic species. ProDOPs substituted in the central methylene carbon of the alkylene bridge are readily synthesized. Having these two derivatization positions accessible while not affecting the polymerization position opens a number of additional possibilities, including those in which both the N-and C-substitution are carried out in the same molecule. The use of various protecting groups in the 3,4-alkylenedioxypyrrole nitrogen allows chemistry to be carried out successfully in the position

2. La demostración de los autores de la halogenación y la formilación exitosas en el 3,4-etilendioxipirrol sirve como intermediario sintético representativo para síntesis de monómeros más complejas. Los inventores han demostrado la utilidad de estos derivados a través del acoplamiento de las moléculas de diyodo con 2-trimetilestannil-EDOT y la formación de monómeros de diheterociclo enlazados a cianovinileno usando el derivado formilado. Al controlar la química del sistema de anillo dioxi condensado, también se pueden unir sistemas que interaccionan iónicamente, tales como el resto de éter de corona demostrado aquí. Todos estos derivados son ilustrativos de las muchas otras posibilidades que proporcionan los alquilendioxipirroles. 2. The demonstration of the successful halogenation and formylation authors in 3,4-ethylenedioxypyrrole serves as a representative synthetic intermediate for synthesis of more complex monomers. The inventors have demonstrated the utility of these derivatives through the coupling of the diiodine molecules with 2-trimethylstannil-EDOT and the formation of diheterocycle monomers linked to cyanovinylene using the formylated derivative. By controlling the chemistry of the condensed dioxy ring system, ionically interacting systems, such as the other crown ether shown here, can also be attached. All these derivatives are illustrative of the many other possibilities that alkylenedioxypropyls provide.

Procedimiento general de N-alquilación de ProDOP (6, 8-11): Se añadió cuidadosamente hidruro sódico (1,2 equiv. sin aceite mineral) a una disolución de ProDOP (1,0 equiv.) en THF recién destilado a 0 ºC. Después de agitar durante 1 h, se añadieron reactivos alquilantes (1,2 equiv.) y las mezclas de reacción se sometieron a reflujo durante 3-4 h. Después de enfriar hasta temperatura ambiente, se eliminó el THF mediante un evaporador rotatorio y se añadió NH4Cl cuidadosamente. La disolución acuosa se extrajo con éter (3 veces) y se secó sobre MgSO4. La purificación mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo proporcionó los ProDOP N-alquilados deseados. General ProDOP N-alkylation procedure (6, 8-11): Sodium hydride (1.2 equiv. Without mineral oil) was carefully added to a solution of ProDOP (1.0 equiv.) In freshly distilled THF at 0 ° C . After stirring for 1 h, alkylating reagents (1.2 equiv.) Were added and the reaction mixtures were refluxed for 3-4 h. After cooling to room temperature, THF was removed by a rotary evaporator and NH4Cl was added carefully. The aqueous solution was extracted with ether (3 times) and dried over MgSO4. Purification by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate provided the desired N-alkylated ProDOPs.

1-[2-(2-Etoxi-etoxi)-etil]-3,4-(1,3-propilendioxi)pirrol (6). Después del tratamiento, el producto bruto se purificó mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (2:1) como eluyente para proporcionar el producto como un aceite incoloro (350 mg, 40 %); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 6,22 (s, 2H), 3,96 (m, 4H), 3,81 (t, J = 5,5 Hz, 2H), 3,67 (t, J = 5,5 Hz, 2H), 3,55 (m, 4H), 3,51 (c, J = 7,1 Hz, 2H), 2,11 (m, 2H), 1,20 (t, J = 7,1 Hz, 3H); FT-IR (CDCl3) 3021, 2960, 1559, 1541 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C13H22NO4 256,1548, obtenido 256,1553. 1- [2- (2-Ethoxy-ethoxy) -ethyl] -3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (6). After treatment, the crude product was purified by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (2: 1) as eluent to provide the product as a colorless oil (350 mg, 40%); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 6.22 (s, 2H), 3.96 (m, 4H), 3.81 (t, J = 5.5 Hz, 2H), 3.67 (t, J = 5.5 Hz, 2H), 3.55 (m, 4H), 3.51 (c, J = 7.1 Hz, 2H), 2.11 (m, 2H), 1.20 (t, J = 7.1 Hz, 3H); FT-IR (CDCl3) 3021, 2960, 1559, 1541 cm -1; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C13H22NO4 256.1548, obtained 256.1553.

sodiosulfonato de 3-[3,4-(1,3-propilendioxi)pirrol-1-il]-propilo (7). Se añadió cuidadosamente hidruro de sodio (0,11 g, 4,70 mmol, lavado con pentano) a una disolución de ProDOP (0,50 g, 3,60 mmol) en THF recién destilado a 0 ºC. Después de agitar durante 1 h, se añadió 1,3-propanosulfona (0,57 g, 4,70 mmol) y las mezclas de reacción se sometieron a reflujo durante 48 H. Después de completarse la reacción, el sólido resultante se filtró y lavó con acetona repetidamente para proporcionar el producto como un polvo blanco (1,2 g, 85 %); pf >250 ºC (descomp.); 1H RMN (300 MHz, DMSO-d6) 5 6,25 (s, 2H), 3,83 (m, 4H), 3,70 (t, J = 6,6 Hz, 2H), 2,33 (t, J = 7.1Hz, 2H1,98 (m, 2H), 1,86 (pentet, J = 7,6 Hz, 2H); 13C RMN (75 MHz, DMSO-d6) 5 137,5, 105.4, 71,4, 48,1, 39,3, 34,8, 27,1; FT-IR (CDCl3) 3022, 1545, 1419, 1366, 1216,1185, 1060 cm-1; EMAR (FAB) (M-H+) calculado para C10H15NO5SNa 284,0568, obtenido 284,0569. 3- [3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrol-1-yl] -propyl (7) sodium sulfonate. Sodium hydride (0.11 g, 4.70 mmol, washed with pentane) was carefully added to a solution of ProDOP (0.50 g, 3.60 mmol) in freshly distilled THF at 0 ° C. After stirring for 1 h, 1,3-propanesulfone (0.57 g, 4.70 mmol) was added and the reaction mixtures were refluxed for 48 H. After completion of the reaction, the resulting solid was filtered and washed with acetone repeatedly to provide the product as a white powder (1.2 g, 85%); mp> 250 ° C (decomp.); 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) 5 6.25 (s, 2H), 3.83 (m, 4H), 3.70 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.33 (t , J = 7.1Hz, 2H1.98 (m, 2H), 1.86 (pentet, J = 7.6 Hz, 2H); 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6) 5 137.5, 105.4, 71, 4, 48.1, 39.3, 34.8, 27.1; FT-IR (CDCl3) 3022, 1545, 1419, 1366, 1216,1185, 1060 cm-1; EMAR (FAB) (M-H +) calculated for C10H15NO5SNa 284.0568, obtained 284.0569.

N-Metil-3,4-(1,3-propilendioxi)pirrol (8). Después del tratamiento, el producto bruto se purificó mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para proporcionar el producto como un aceite incoloro (250 mg, 45 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 6,14 (s, 2H), 3,97 (m, 4H), 3,46 (s, 3H), 2,13 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 129,5, 106,5, 72,8, 34,2, 24,5; FT-IR (CDCl3) 3021,1460,1371,1216,1056 cm-1; EMAR (IE) (MH+) calculado para C8H11NO2 153,0789, obtenido 153,0723. N-Methyl-3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (8). After treatment, the crude product was purified by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide the product as a colorless oil (250 mg, 45%); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 6.14 (s, 2H), 3.97 (m, 4H), 3.46 (s, 3H), 2.13 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 129.5, 106.5, 72.8, 34.2, 24.5; FT-IR (CDCl3) 3021,1460,1371,1216,1056 cm-1; EMAR (IE) (MH +) calculated for C8H11NO2 153.0789, obtained 153.0723.

N-propil-3,4-(1,3-propilendioxi)pirrol (9). Después del tratamiento, el producto bruto se purificó mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para proporcionar el producto como un aceite incoloro (150 mg, 40 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 6,17 (s, 2H), 3,97 (m, 4H), 3,59 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 2,12 (m, 2H), 1,71 (m, 2H), 0,87 (t, J = 7,1 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 128,6, 105,7, 72,3, 51,9, 35,2, 24,3, 11,1; FT-IR (CDCI3) 3043 (s), 2989 (s), 1558 (s), 1423 (m), 1225 (s), 919 (s) cm-1; EMAR (IE) (M+) calculado para C10H15NO2 181,1102, encontrado 181,1125. N-propyl-3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (9). After treatment, the crude product was purified by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide the product as a colorless oil (150 mg, 40%); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 6.17 (s, 2H), 3.97 (m, 4H), 3.59 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.12 (m, 2H ), 1.71 (m, 2H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 128.6, 105.7, 72.3, 51.9, 35.2, 24.3, 11.1; FT-IR (CDCI3) 3043 (s), 2989 (s), 1558 (s), 1423 (m), 1225 (s), 919 (s) cm-1; EMAR (IE) (M +) calculated for C10H15NO2 181,1102, found 181,1125.

N-octil-3,4-(1,3-propilendioxi)pirrol (10). Después del tratamiento, el producto bruto se purificó mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para proporcionar el producto como un aceite incoloro (220 mg, 48 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 6,17 (s, 2H), 3,97 (m, 4H), 3,61 (t, J = 7,1 Hz, 2H), 2,12 (m, 2H), 1,62 (m, 2H), 0,87 (t, J = 7,1 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 135,8, 105,7, 73,2, 72,4, 35,2, 33,1, 31,7, 29,3, 29,2, 29,1, 22,6; FT-IR (CDCI3) 3055, 2988, 1558, 1421, 1265, 909, 706 cm-1; EMAR (IE) (M+) calculado para C15H25NO2 251,1885, encontrado 251,1901. N-octyl-3,4- (1,3-propylenedioxy) pyrrole (10). After treatment, the crude product was purified by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide the product as a colorless oil (220 mg, 48%); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 6.17 (s, 2H), 3.97 (m, 4H), 3.61 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.12 (m, 2H ), 1.62 (m, 2H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 135.8, 105.7, 73.2, 72.4, 35.2, 33.1, 31.7, 29.3, 29.2, 29.1, 22 , 6; FT-IR (CDCI3) 3055, 2988, 1558, 1421, 1265, 909, 706 cm-1; EMAR (IE) (M +) calculated for C15H25NO2 251.1885, found 251.1901.

2-(2-{2-[3,4-(1,3-Propilendioxi)pirrol-1-il]-etoxi}-etoxi)-etanol (12). Se disolvió el producto semipurificado 11 en THF y se añadió fluoruro de tetrabutilamonio (1,0 M en THF) y se agitó durante 1 h a temperatura ambiente. Después del tratamiento, el producto bruto se purificó mediante cromatografía en columna sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (1:1) como eluyente para proporcionar el producto como un aceite incoloro (0,5 mg, 55 %);1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 6,25 (s, 2H), 3,96 (m, 4H), 3,80 (t, J = 4,9 Hz, 2H), 3,75-3,63 (m, 4H), 3,63-3,52 (m, 6H), 2,11 (m, 2H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 138,8, 106,3, 72,5, 72,3, 71,1, 70,7, 70,4, 61,8, 50,1, 35,1; FT-IR (CDCI3) 3448, 2930, 2872, 1557, 1460, 1413 cm-1; EMAR (IE) (M+) calculado para C13H21NO5 271,1419, obtenido 271,1405; Anal. Calc. para C13H21NO5: C, 57,55; H, 7,80; N, 5,16. Obtenido: C, 57,28; H, 7,64; N, 5,05. 2- (2- {2- [3,4- (1,3-Propylenedioxy) pyrrol-1-yl] -ethoxy} -ethoxy) -ethanol (12). The semi-purified product 11 was dissolved in THF and tetrabutylammonium fluoride (1.0 M in THF) was added and stirred for 1 h at room temperature. After treatment, the crude product was purified by column chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (1: 1) as eluent to provide the product as a colorless oil (0.5 mg, 55%); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 6.25 (s, 2H), 3.96 (m, 4H), 3.80 (t, J = 4.9 Hz, 2H), 3.75-3.63 (m , 4H), 3.63-3.52 (m, 6H), 2.11 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 138.8, 106.3, 72.5, 72.3, 71.1, 70.7, 70.4, 61.8, 50.1, 35.1; FT-IR (CDCI3) 3448, 2930, 2872, 1557, 1460, 1413 cm -1; EMAR (IE) (M +) calculated for C13H21NO5 271.1419, obtained 271.1405; Anal. Calcd. For C13H21NO5: C, 57.55; H, 7.80; N, 5.16. Obtained: C, 57.28; H, 7.64; N, 5.05.

Ácido N-bencil-3,4-etilendioxipirrol-2,5-dicarboxílico (13). El diéster 2a (10 g, 0,03 mmol) se suspendió en una disolución acuosa de NaOH 3 M (150) y se añadió etanol (10-20 ml) como un codisolvente. La mezcla de reacción se agitó enérgicamente a 70-80 ºC durante 6 h. Después de enfriar hasta 0 ºC en un baño de agua con hielo, la mezcla de reacción se acidificó cuidadosamente con HCl concentrado. El precipitado blanco resultante se recogió por filtración y se lavó con agua dos veces para dar el diácido como un polvo blanco (8,6 g, 95 %); pf 219 ºC (descomp); 1H RMN (300 MHz, DMSO-d6) 5 12,80 (a, 2H), 7,25 (m, 3H), 6,85 (m, 2H), 5,74 (s, 2H), 4,22 (s, 4H); 13C RMN (75 MHz, DMSO-d6) 5 161,8, 140,6, 137,1, 129,1, 127,5, 126,7, 111,7, 65,8, 47,8; EMAR (FAB)(MH+) calculado para C15H14NO6 304,0821, obtenido 304,0820. N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrol-2,5-dicarboxylic acid (13). The diester 2a (10 g, 0.03 mmol) was suspended in an aqueous solution of 3M NaOH (150) and ethanol (10-20 ml) was added as a co-solvent. The reaction mixture was stirred vigorously at 70-80 ° C for 6 h. After cooling to 0 ° C in an ice water bath, the reaction mixture was carefully acidified with concentrated HCl. The resulting white precipitate was collected by filtration and washed with water twice to give the diacid as a white powder (8.6 g, 95%); mp 219 ° C (decomp); 1 H NMR (300 MHz, DMSO-d6) 5.12.80 (a, 2H), 7.25 (m, 3H), 6.85 (m, 2H), 5.74 (s, 2H), 4.22 (s, 4H); 13 C NMR (75 MHz, DMSO-d6) 5 161.8, 140.6, 137.1, 129.1, 127.5, 126.7, 111.7, 65.8, 47.8; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C15H14NO6 304.0821, obtained 304.0820.

N-bencil-2,5-diyodo-3,4-etilendioxipirrol (14) (yodo-descarboxilación). Se disolvió el diácido 13 (0,5 g, 1,65 mmol) en una disolución acuosa de carbonato de sodio (7,7 g, 72,6 mol) en 30 ml de agua. Se preparó una disolución de yodo (0,92 g, 3,69 mmol) y yoduro de potasio (2,0 g, 12.11 mmol) en agua. La disolución del diácido se valoró lentamente mediante la disolución de yodo y yoduro de potasio a temperatura ambiente. A medida que desaparecía rápidamente el color rojo del yodo en el proceso de reacción, se formó un precipitado blanco. Tras agitar durante 30 minutos después de completar la adición, se recogió un precipitado blanco por filtración y se lavó con agua varias veces para eliminar compuestos inorgánicos para proporcionar N-bencil-2,5-diyodo-3,4-etilendioxipirrol (14) como un polvo blanco (0,56 g, 85 %): pf 154-155 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 7,25 (m, 3H), 6,99 (m, 2H), 5,09 (s, 2H), 4,26 (s, 4H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 137,7, 137,3, 128,5, 127,3, 126,4, 110,1, 66,5, 53,7; ERAM (FAB)(M+) calculado para C13H11NO2I2 466,8879, obtenido 466,8805; Anal. Calc. para C3H11NO2I2: C, 33.43; H, 2,37, N, 3,00. Obtenido: C, 34,17; H, 2,42; N, 2,94. N-benzyl-2,5-diiodo-3,4-ethylenedioxypyrrole (14) (iodo-decarboxylation). Diacid 13 (0.5 g, 1.65 mmol) was dissolved in an aqueous solution of sodium carbonate (7.7 g, 72.6 mol) in 30 ml of water. A solution of iodine (0.92 g, 3.69 mmol) and potassium iodide (2.0 g, 12.11 mmol) in water was prepared. The diacid solution was titrated slowly by dissolving iodine and potassium iodide at room temperature. As the red color of the iodine quickly disappeared in the reaction process, a white precipitate formed. After stirring for 30 minutes after completion of the addition, a white precipitate was collected by filtration and washed with water several times to remove inorganic compounds to provide N-benzyl-2,5-diiodo-3,4-ethylenedioxypyrrole (14) as a white powder (0.56 g, 85%): mp 154-155 ° C; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 7.25 (m, 3H), 6.99 (m, 2H), 5.09 (s, 2H), 4.26 (s, 4H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 137.7, 137.3, 128.5, 127.3, 126.4, 110.1, 66.5, 53.7; ERAM (FAB) (M +) calculated for C13H11NO2I2 466.8879, obtained 466.8805; Anal. Calc. For C3H11NO2I2: C, 33.43; H, 2.37, N, 3.00. Obtained: C, 34.17; H, 2.42; N, 2.94.

Ácido 2-etoxicarbonil-3,4-[2-(2-etilhexil)-1,3-propilendioxi]pirrol-5-carboxílico (15). A una disolución del diéster 41a (4,0 g, 10,11 mmol) en THF se le añadió t-butóxido de potasio (4,5 g, 40,44 mmol) y H2O (0,73 g, 40,44 mmol) a 0 ºC. Después de agitar durante 30 minutos, la mezcla de reacción se agitó a temperatura ambiente durante la noche. El THF se eliminó en un evaporador rotatorio y el residuo se diluyó con agua, se enfrió en agua con hielo y se acidificó con ácido clorhídrico concentrado para proporcionar un precipitado amarillo pálido. Después de filtrar, el producto se lavó con agua y se secó a vacío para proporcionar un sólido amarillo pálido como un compuesto monohidrolizado. Un sólido amarillo pálido (3,3 g, 90 %): pf 156-157 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 9,06 (s, 1H), 7,60 (a, 1H), 4,37 (c, J = 7,1 Hz, 2H), 4,28 (dd, J = 11,5, 2,7 Hz, 1H), 4,24 (dd, J = 11,5, 3,3 Hz, 1H), 4,05 (dd, J = 14,8, 6,6 Hz, 1H), 4,00 (dd, J = 14,8, 6,6 Hz, 1H), 2,30 (m, 1H), 1,36 (t, J = 7,1 Hz, 3H), 1,40 - 1,20 (m, 11H), 0,87 (m, 6H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 161,2, 159,6, 129,6, 112,3, 110,0, 101,4, 76,7, 76,2, 61,0, 40,2, 36,1, 32,9, 31,6, 28,7, 25,9, 23,1, 14.3, 14,0, 10,5; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C19H30NO6 368,2073, obtenido 368,2070; Anal. Calc. para C19H29NO6: C, 62,11; H, 7,96; N, 3,81. Obtenido: C, 62,32; H, 7,57; N, 3,73. 2-Ethoxycarbonyl-3,4- [2- (2-ethylhexyl) -1,3-propylenedioxy] pyrrole-5-carboxylic acid (15). To a solution of diester 41a (4.0 g, 10.11 mmol) in THF was added potassium t-butoxide (4.5 g, 40.44 mmol) and H2O (0.73 g, 40.44 mmol ) at 0 ° C. After stirring for 30 minutes, the reaction mixture was stirred at room temperature overnight. THF was removed on a rotary evaporator and the residue was diluted with water, cooled in ice water and acidified with concentrated hydrochloric acid to provide a pale yellow precipitate. After filtering, the product was washed with water and dried in vacuo to provide a pale yellow solid as a monohydrolyzed compound. A pale yellow solid (3.3 g, 90%): mp 156-157 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 9.06 (s, 1H), 7.60 (a, 1H), 4.37 (c, J = 7.1 Hz, 2H), 4.28 (dd, J = 11.5, 2.7 Hz, 1H), 4.24 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 1H), 4.05 (dd, J = 14.8, 6.6 Hz, 1H), 4.00 (dd, J = 14.8, 6.6 Hz, 1H), 2.30 (m, 1H), 1.36 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1, 40-1.20 (m, 11H), 0.87 (m, 6H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 161.2, 159.6, 129.6, 112.3, 110.0, 101.4, 76.7, 76.2, 61.0, 40.2, 36 , 1, 32.9, 31.6, 28.7, 25.9, 23.1, 14.3, 14.0, 10.5; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C19H30NO6 368,2073, obtained 368,2070; Anal. Calcd. For C19H29NO6: C, 62.11; H, 7.96; N, 3.81. Obtained: C, 62.32; H, 7.57; N, 3.73.

Etilo 2-yodo-3,4-[2-(2-etilhexil)-1,3-propilendioxi]pirrol-5-carboxilato (16). El procedimiento utilizado aquí es similar al del compuesto 15. Un aceite amarillo claro (0,3 g, 60 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 8,63 (s, 1H), 4,34 (q, J = 6,5 Hz, 2H), 4,15 (dd, J = 11,5, 2,7 Hz, 1H), 4,10 (dd, J = 11,5, 3,3 Hz, 1H), 3,94 (dd, J = 12,1, 7,1 Hz, 1H), 3,82 (dd, J = 12,1, 7,1 Hz, 1H), 2,24 (m, 1H), 1,34 (t, J = 7,1 Hz, 3H), 1,39 - 1,15 (m, 11H), 0,91 - 0,82 (m, 6H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 160,1, 139,5, 128,7,110,1, 76,3, 76,2, 60,3, 40,5, 36,2, 32,9, 31,7, 28,7, 25,9, 23,1, 14,5, 14,0, 10,5; FT-IR (CDCl3) 3440, 2963, 2931, 2892, 1690, 1525 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C18H29NO4I 450,1141, obtenido 450,1104. Ethyl 2-iodo-3,4- [2- (2-ethylhexyl) -1,3-propylenedioxy] pyrrole-5-carboxylate (16). The procedure used here is similar to that of compound 15. A light yellow oil (0.3 g, 60%); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 8.63 (s, 1 H), 4.34 (q, J = 6.5 Hz, 2 H), 4.15 (dd, J = 11.5, 2.7 Hz , 1H), 4.10 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 1H), 3.94 (dd, J = 12.1, 7.1 Hz, 1H), 3.82 (dd, J = 12.1, 7.1 Hz, 1H), 2.24 (m, 1H), 1.34 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1.39 - 1.15 (m, 11H ), 0.91-0.82 (m, 6H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 160.1, 139.5, 128.7,110.1, 76.3, 76.2, 60.3, 40.5, 36.2, 32.9, 31.7 , 28.7, 25.9, 23.1, 14.5, 14.0, 10.5; FT-IR (CDCl3) 3440, 2963, 2931, 2892, 1690, 1525 cm -1; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C18H29NO4I 450.1141, obtained 450.1104.

N-bencil-3,4-etilendioxipirrol (17). Una disolución de EDOP (1,0 g, 8,0 mmol) en THF se enfrió hasta 0 ºC y se le añadió hidruro de sodio sin aceite mineral (0,27 g, 12 mmol). Después de agitar durante 20 min, se añadió bromuro de bencilo (1,3 g, 8,0 mmol) en THF y la mezcla de reacción se agitó durante 6 h a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se concentró bajo presión reducida, se diluyó con éter, se lavó cuidadosamente con agua y se secó sobre MgSO4. Después de concentrarla, se purificó el residuo por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para proporcionar un producto cristalino blanco (1,5 g, 90 %): pf 6970 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 7,31 (m, 3H), 7,10 (m, 2H), 6,10 (s, 2H), 4,83 (s, 2H), 4,18 (s, 4H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 138,1, 128,5, 127,7, 127,1, 110,0, 101,7, 65,8, 53,9; FT-IR (CDCl3)3021, 2980, 2920, 1553, 1425, 1374,1365 cm-1; EMAR (FAB)(MH+) calculado para C13H14NO2 216,1024, obtenido 216,1025; Anal. Calc. para C13H13NO2: C, 72,54; H, 6,09; N, 6,51. Obtenido: C, 72,30; H, 6,04; N, 6,46. N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (17). A solution of EDOP (1.0 g, 8.0 mmol) in THF was cooled to 0 ° C and sodium hydride without mineral oil (0.27 g, 12 mmol) was added. After stirring for 20 min, benzyl bromide (1.3 g, 8.0 mmol) in THF was added and the reaction mixture was stirred for 6 h at room temperature. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure, diluted with ether, washed thoroughly with water and dried over MgSO4. After concentrating, the residue was purified by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide a white crystalline product (1.5 g, 90%): mp 6970 ° C; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 7.31 (m, 3H), 7.10 (m, 2H), 6.10 (s, 2H), 4.83 (s, 2H), 4.18 (s , 4H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 138.1, 128.5, 127.7, 127.1, 110.0, 101.7, 65.8, 53.9; FT-IR (CDCl3) 3021, 2980, 2920, 1553, 1425, 1374,1365 cm -1; HRMS (FAB) (MH +) calculated for C13H14NO2 216,1024, obtained 216,1025; Anal. Calc. For C13H13NO2: C, 72.54; H, 6.09; N, 6.51. Obtained: C, 72.30; H, 6.04; N, 6.46.

N-bencil-3,4-etilendioxipirrol (17) a partir de la descarboxilación. Se llenó un matraz de fondo redondo con trietanolamina y se calentó a 180 ºC bajo argón con agitación enérgica. El diácido 13 (8,5 g, 28,0 mmol)se añadió rápidamente como una parte y se agitó enérgicamente durante 10 minutos. La mezcla de reacción se enfrió hasta temperatura ambiente y se vertió en agua. Después de la extracción con cloruro de metileno (100 ml x 3), las fases orgánicas combinadas se lavaron con agua, se secaron sobre MgSO4 y se concentraron bajo presión reducida. El residuo se purificó por cromatografía sobre gel de sílice (desactivada con trietilamina) usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para proporcionar un producto cristalino blanco (5,4 g, 90 %): pf 69-70 ºC (idéntico a 17). N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (17) from decarboxylation. A round bottom flask was filled with triethanolamine and heated at 180 ° C under argon with vigorous stirring. The diacid 13 (8.5 g, 28.0 mmol) was quickly added as a part and stirred vigorously for 10 minutes. The reaction mixture was cooled to room temperature and poured into water. After extraction with methylene chloride (100 ml x 3), the combined organic phases were washed with water, dried over MgSO4 and concentrated under reduced pressure. The residue was purified by chromatography on silica gel (deactivated with triethylamine) using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide a white crystalline product (5.4 g, 90%): mp 69-70 ° C ( identical to 17).

N-Bencil-2-formil-3,4-etilendioxipirrol (18). Se preparó el reactivo de Vilsmeier mediante un procedimiento de acuerdo con la literatura (Eachern, A. M.; Soucy, C; Leitch, L. G; Arnason, J. T.; Morand, P. Tetrahedron, 1988, 44, 2403). Se añadió POCI3 (0,71 g, 4,65 mmol) a una disolución de DMF (0,34 g, 4,65 mmol) en cloruro de metileno (3,0 ml) a 0 ºC y se dejó que la mezcla de reacción alcanzara la temperatura ambiente. Después, la disolución se añadió lentamente a una disolución de N-bencil-3,4-etilendioxipirrol (1,0 g, 4,65 mmol) en cloruro de metileno (5,0 ml) a 0 ºC y se dejó que alcanzara la temperatura ambiente. Después de agitar durante 12 h, se añadió un exceso de disolución de NaOH 3,0 M y se agitó durante 2 horas en un baño de agua caliente. La mezcla de reacción se extrajo con cloruro de metileno (25 ml x 3) y las fases orgánicas combinadas se secaron sobre MgSO4. La purificación del residuo se llevó a cabo por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para obtener el producto como un sólido blanco (0,8 g, 70 %): pf 75 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 9,53 (s, 1H), 7,26 (m, 3H), 7,20 (m, 2H), 6,44 (s, 1H), 5,36 (s, 2H), 4,29 (m, 2H), 4,20 (m, 2H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 175,0, 149,9, 137,6,131,5,128,6, 127,6, 127.4, 114,5, 114.1, 66,0, 65,2, 52,1; FT-IR (CDCl3)3021, 2825, 2720, 1646 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C14H14NO3 244,0973, obtenido 244,0983; Anal. Calc. para C14H13NO3: C, 69,12; H, 5,39; N, 5,76. Obtenido: C, 69,00; H, 5,41; N, 5,74. N-Benzyl-2-formyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (18). The Vilsmeier reagent was prepared by a procedure according to the literature (Eachern, A. M .; Soucy, C; Leitch, L. G; Arnason, J. T .; Morand, P. Tetrahedron, 1988, 44, 2403). POCI3 (0.71 g, 4.65 mmol) was added to a solution of DMF (0.34 g, 4.65 mmol) in methylene chloride (3.0 ml) at 0 ° C and the mixture was allowed to reaction will reach room temperature. Then, the solution was slowly added to a solution of N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (1.0 g, 4.65 mmol) in methylene chloride (5.0 ml) at 0 ° C and allowed to reach room temperature. After stirring for 12 h, an excess of 3.0 M NaOH solution was added and stirred for 2 hours in a hot water bath. The reaction mixture was extracted with methylene chloride (25 ml x 3) and the combined organic phases were dried over MgSO4. Purification of the residue was carried out by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to obtain the product as a white solid (0.8 g, 70%): mp 75 ° C; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 9.53 (s, 1 H), 7.26 (m, 3 H), 7.20 (m, 2 H), 6.44 (s, 1 H), 5.36 (s , 2H), 4.29 (m, 2H), 4.20 (m, 2H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 175.0, 149.9, 137.6,131.5,128.6, 127.6, 127.4, 114.5, 114.1, 66.0, 65.2, 52.1; FT-IR (CDCl3) 3021, 2825, 2720, 1646 cm -1; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C14H14NO3 244.0973, obtained 244.0983; Anal. Calc. For C14H13NO3: C, 69.12; H, 5.39; N, 5.76. Obtained: C, 69.00; H, 5.41; N, 5.74.

2-Formil-3,4-etilendioxipirrol (19). Se añadió POCI3 (1,67 g, 10,92 mmol) a una disolución de DMF (0,84 g, 11,44 mmol) en cloruro de metileno (5,0 ml) a 0 ºC y se dejó que la mezcla de reacción alcanzara la temperatura ambiente. Después, la mezcla de reacción se añadió lentamente a una disolución de 3,4-etilendioxipirrol (1,3 g, 10,40 mmol) en cloruro de metileno (5,0 ml) a 0 ºC y se dejó que alcanzara la temperatura ambiente. Después de agitar durante 12 h, se añadió un exceso de disolución de NaOH 3,0 M y se agitó durante 2 horas en un baño de agua caliente. La mezcla de reacción se extrajo con cloruro de metileno (40 ml x 3) y las fases orgánicas combinadas se secaron sobre MgSO4. La purificación del residuo se llevó a cabo por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (2:1) como eluyente para obtener el producto como un sólido blanco (1,5 g, 65 %): pf 147 ºC;1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 9,43 (s, 1H), 9,02 (a, 1H), 6,62 (d, J = 3,8 Hz, 1H), 4,24 (m, 4H); Anal. Calc. para C7H7NO3: C, 54,90; H, 4,61; N, 9,15. Obtenido: C, 55,03; H, 4,48; N, 9,14. 2-Formyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (19). POCI3 (1.67 g, 10.92 mmol) was added to a solution of DMF (0.84 g, 11.44 mmol) in methylene chloride (5.0 ml) at 0 ° C and the mixture was allowed to reaction will reach room temperature. Then, the reaction mixture was slowly added to a solution of 3,4-ethylenedioxypyrrole (1.3 g, 10.40 mmol) in methylene chloride (5.0 ml) at 0 ° C and allowed to reach room temperature . After stirring for 12 h, an excess of 3.0 M NaOH solution was added and stirred for 2 hours in a hot water bath. The reaction mixture was extracted with methylene chloride (40 ml x 3) and the combined organic phases were dried over MgSO4. Purification of the residue was carried out by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (2: 1) as eluent to obtain the product as a white solid (1.5 g, 65%): mp 147 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 9.43 (s, 1H), 9.02 (a, 1H), 6.62 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 4.24 (m, 4H) ; Anal. Calc. For C7H7NO3: C, 54.90; H, 4.61; N, 9.15. Obtained: C, 55.03; H, 4.48; N, 9.14.

N-BOC-2-Formil-3,4-etilendioxipirrol (20). A una disolución de aldehído 19 (0,8 g, 5,2 mmol) en diclorometano se le añadió (BOC)2O (1,1 g, 5,2 mmol), trietilamina (1,1 g, 10,4 mmol) y 4-dimetilaminopiridina (DMAP)(61 mg, 0,5 mmol). La mezcla de reacción se agitó durante 3 h y se concentró bajo presión reducida. El residuo se purificó por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para proporcionar un producto cristalino incoloro (1,2 g, 90 %): pf 94-95 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 10,24 (s, 1H), 6,88 (s, 1H), 4,38 (m, 2H), 4,22 (m, 2H), 1,60 (s, 9H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 180,9,148,8,143,2,134,2,116,6,107,9, 85.1, 66,1, 64,9, 27,9; FT-IR (CDCl3) 2930, 2859, 1653, 1544, 1460, 1380, 1322 cm-1; Anal. Calc. para C12H15NO5: C, 56,91; H, 5,97; N, 5,53. Obtenido: C, 56,90; H, 5,80; N, 5,73. N-BOC-2-Formyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (20). To a solution of aldehyde 19 (0.8 g, 5.2 mmol) in dichloromethane was added (BOC) 2O (1.1 g, 5.2 mmol), triethylamine (1.1 g, 10.4 mmol) and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) (61 mg, 0.5 mmol). The reaction mixture was stirred for 3 h and concentrated under reduced pressure. The residue was purified by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide a colorless crystalline product (1.2 g, 90%): mp 94-95 ° C; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 10.24 (s, 1 H), 6.88 (s, 1 H), 4.38 (m, 2 H), 4.22 (m, 2 H), 1.60 (s , 9H); 13 C NMR (75 MHz, CDCl 3) 5 180.9,148,8,143,2,134,2,116,6,107.9, 85.1, 66.1, 64.9, 27.9; FT-IR (CDCl3) 2930, 2859, 1653, 1544, 1460, 1380, 1322 cm -1; Anal. Calcd. For C12H15NO5: C, 56.91; H, 5.97; N, 5.53. Obtained: C, 56.90; H, 5.80; N, 5.73.

N-Bencil-1-ciano-2-(2-(3,4-etilendioxipirril))-1-(2-tienil)vinileno (22): A una disolución del aldehído 18 (0,60 g, 2,47 mmol) y 2-tiofenoacetonitrilo (0,34 g, 2,72 mmol) en t-butanol se le añadió t-butóxido de potasio (0,61 g, 5,43 mmol) a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se agitó durante 3 h a 50 ºC. Después de enfriarla hasta temperatura ambiente, se eliminó el t-butanol en un evaporador rotatorio y el residuo se diluyó con diclorometano, se lavó con agua y se secó sobre MgSO4. El residuo se purificó por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente para dar el producto como un sólido amarillo que se sometió a una desbencilación en la etapa siguiente. 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 7,18 (m, 3H), 7,19 (m, 2H), 7,13 (m, 2H), 6,99 (m, 1H), 6,96 (s, 1H), 6,44 (s, 1H), 4,97 (s, 2H), 4,35 (m, 2H), 4,27 (m, 2H). N-Benzyl-1-cyano-2- (2- (3,4-ethylenedioxypyrril)) - 1- (2-thienyl) vinyl (22): To a solution of aldehyde 18 (0.60 g, 2.47 mmol ) and 2-thiophenoacetonitrile (0.34 g, 2.72 mmol) in t-butanol was added potassium t-butoxide (0.61 g, 5.43 mmol) at room temperature. The reaction mixture was stirred for 3 h at 50 ° C. After cooling to room temperature, the t-butanol was removed on a rotary evaporator and the residue was diluted with dichloromethane, washed with water and dried over MgSO4. The residue was purified by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to give the product as a yellow solid that was subjected to a debenzylation in the next step. 1 H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 7.18 (m, 3H), 7.19 (m, 2H), 7.13 (m, 2H), 6.99 (m, 1H), 6.96 (s , 1H), 6.44 (s, 1H), 4.97 (s, 2H), 4.35 (m, 2H), 4.27 (m, 2H).

1-Ciano-2-(2-(3,4-etilendioxipirril))-1-(2-tienil)vinileno (Th-CNV-EDOP) (23): Una disolución de compuesto 22 (0,9 g, 2,6 mmol) en THF se añadió muy lentamente a una disolución de sodio (0,15 g. 6,5 mmol) en NH3 (30 ml)a -78 ºC. La mezcla de reacción se agitó durante 3 h y se añadió con cuidado una disolución acuosa 1,0 M de NH4CI (20 ml). Se retiró la tapa del recipiente y se dejó que la reacción llegara a temperatura ambiente. Después de la evaporación del NH3, se extrajo la fase acuosa con diclorometano y se secó sobre MgSO4. El residuo se purificó por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3: 1) como eluyente para proporcionar un producto cristalino amarillo (0,45 g, 50 %): pf 164-165 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 8,60 (a, 1H), 7,30 (s, 1H), 7,16 (m, 2H), 7,02 (dd, J = 4,9, 7,3 Hz, 1H), 6,55 (d, J = 3,3 Hz, 1H), 4,30 (m, 2H), 4,22 (m, 2H); FT-IR (CDCl3) 3460, 2989, 2930, 2202, 1575, 1538, 1343 cm-1; EMAR (FAB) (M+) calculado para C13H10N2O2S 258,0463, obtenido 258,0457; Anal. Calc. para C13H10N2O2S: C, 60,45; H, 3,90; N, 10,85. Obtenido: C, 60,35; H, 3,89; N, 10,91. 1-Cyano-2- (2- (3,4-ethylenedioxypyrril)) - 1- (2-thienyl) vinyl (Th-CNV-EDOP) (23): A solution of compound 22 (0.9 g, 2, 6 mmol) in THF was added very slowly to a solution of sodium (0.15 g. 6.5 mmol) in NH3 (30 mL) at -78 ° C. The reaction mixture was stirred for 3 h and a 1.0 M aqueous solution of NH4CI (20 ml) was added carefully. The lid of the vessel was removed and the reaction was allowed to reach room temperature. After evaporation of NH3, the aqueous phase was extracted with dichloromethane and dried over MgSO4. The residue was purified by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent to provide a yellow crystalline product (0.45 g, 50%): mp 164-165 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 8.60 (a, 1H), 7.30 (s, 1H), 7.16 (m, 2H), 7.02 (dd, J = 4.9, 7, 3 Hz, 1H), 6.55 (d, J = 3.3 Hz, 1H), 4.30 (m, 2H), 4.22 (m, 2H); FT-IR (CDCl3) 3460, 2989, 2930, 2202, 1575, 1538, 1343 cm -1; EMAR (FAB) (M +) calculated for C13H10N2O2S 258.0463, obtained 258.0457; Anal. Calc. For C13H10N2O2S: C, 60.45; H, 3.90; N, 10.85. Obtained: C, 60.35; H, 3.89; N, 10.91.

1-Ciano-2-(2-(3,4-etilendioxipirril))-1-(2-(3,4-etilendioxitienil)vinileno (EDOT-CNV-EDOP) (26). El procedimiento usado fue el mismo que el del compuesto 22. No obstante, cabe destacar que se eliminó el grupo BOC en el procedimiento de la condensación, lo cual es ventajoso con respecto al procedimiento anterior. Se obtuvo un producto cristalino amarillo (1,20 g, 75 %); pf 148 ºC (descomp); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 8,60 (a, 1H), 7,34 (s, 1H), 6,49 (d, J = 3,8 Hz, 1H), 6,25 (s, 1H), 4,40-4.15 (m, 8H); FT-IR (CDCl3) 3459, 2989, 2934, 2.859, 2202, 1569, 1531, 1459, 1344 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C15H13N2O4S 317,0596, obtenido 317,0601; Anal. Calc. para C15H12N2O4S: C, 56,95; H, 3,82, N, 8,86. Obtenido: C, 56,44; H, 3,89; N, 8,61. 1-Cyano-2- (2- (3,4-ethylenedioxypyrril)) - 1- (2- (3,4-ethylenedioxythienyl) vinyl (EDOT-CNV-EDOP) (26) The procedure used was the same as the of compound 22. However, it should be noted that the BOC group was removed in the condensation process, which is advantageous with respect to the previous procedure A yellow crystalline product (1.20 g, 75%) was obtained; mp 148 ºC (decomp); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 8.60 (a, 1H), 7.34 (s, 1H), 6.49 (d, J = 3.8 Hz, 1H), 6, 25 (s, 1H), 4.40-4.15 (m, 8H); FT-IR (CDCl3) 3459, 2989, 2934, 2.859, 2202, 1569, 1531, 1459, 1344 cm-1; EMAR (FAB) ( MH +) calculated for C15H13N2O4S 317.0596, obtained 317.0601; Anal. Calc. For C15H12N2O4S: C, 56.95; H, 3.82, N, 8.86. Obtained: C, 56.44; H, 3 , 89; N, 8.61.

Los compuestos conocidos 28-30 se sintetizaron mediante el procedimiento de acuerdo con la literatura (Alston, D. R.; Stoddart, J. F.; Wolstenholme, J. B.; Allwood, B. L.; Williams, D. J. Tetrahedron, 1985,41, 2923). The known compounds 28-30 were synthesized by the method according to the literature (Alston, D. R .; Stoddart, J. F .; Wolstenholme, J. B .; Allwood, B. L .; Williams, D. J. Tetrahedron, 1985,41, 2923).

2,3-Dialiloxi-2,3-dimetilbutano (28). Un aceite transparente (12,5 g, 85 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 5,89 (m, 2H), 5,27 (m, 2H), 5,07 (m, 2H), 3,89 (m, 4H), 1,18 (s, 12H). 2,3-Dialyloxy-2,3-dimethylbutane (28). A transparent oil (12.5 g, 85%); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 5.89 (m, 2H), 5.27 (m, 2H), 5.07 (m, 2H), 3.89 (m, 4H), 1.18 (s , 12H).

2,3-Di-(3-hidroxipropoxi)-2,3-dimetilbutano (29). Un aceite transparente (8,2 g, 75 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 3,75 (m, 4H), 3,57 (m, 4H), 1,76 (m, 4H), 1,15 (s, 12H). 2,3-Di- (3-hydroxypropoxy) -2,3-dimethylbutane (29). A transparent oil (8.2 g, 75%); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 3.75 (m, 4H), 3.57 (m, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.15 (s, 12H).

2,3-Di-(3-[p-toluenosulfoniloxi]propoxi)-2,3-dimetilbutano (30). Cristales incoloros (8,9 g, 80 %); pf 123-124 ºC (liras. (Alston, D. R.; Stoddart, J. F.; Wolstenholme, J. B.; Allwood, B. L.; Williams, D. J. Tetrahedron, 1985, 41, 2923) 123124 ºC); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 7,78 (d, J = 8,2 Hz, 4H), 7,31 (d, J = 8,2 Hz, 4H), 4,09 (t, J = 6,0 Hz, 4H), 3,35 (t, J = 6,0 Hz, 4H), 2,43 (s, 6H), 1,79 (pent, J = 6,0 Hz, 4H), 0,96 (s, 12H). 2,3-Di- (3- [p-toluenesulfonyloxy] propoxy) -2,3-dimethylbutane (30). Colorless crystals (8.9 g, 80%); mp 123-124 ° C (liras. (Alston, D. R .; Stoddart, J. F .; Wolstenholme, J. B .; Allwood, B. L .; Williams, D. J. Tetrahedron, 1985, 41, 2923) 123124 ° C); 1 H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 7.78 (d, J = 8.2 Hz, 4H), 7.31 (d, J = 8.2 Hz, 4H), 4.09 (t, J = 6 , 0 Hz, 4H), 3.35 (t, J = 6.0 Hz, 4H), 2.43 (s, 6H), 1.79 (pent, J = 6.0 Hz, 4H), 0, 96 (s, 12H).

Dimetil 14-bencil-6,6,7,7-tetrametil-3,4,6,7,10,11-hexahidro-2H,9H,14H-[1,4,8,11]tetraoxaciclotetradecino[2,3c]pirrolo-13,15-dicarboxilato (31). El compuesto 31 se sintetizó mediante un procedimiento de la literatura con algunas modificaciones (Murashima, T.; Uchihara, Y.; Wakamori, N.; Uno, H.; Ogawa, T.; Ono, N. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 3133). Se ajustó una trampa de Dean-Stark grande en un matraz de fondo redondo de dos bocas (1 l). La trampa de Dean-Stark se llenó con una disolución de diol 1 (5,0 g, 15,0 mmol) y ditosilato 30 (6,5 g, 12,0 mmol) en DMF (45 ml). Se añadió acetonitrilo (450 ml) al matraz de fondo redondo de dos bocas seguido por la adición de CsF (9,1 g, 60,0 mmol). La mezcla de reacción se sometió a reflujo durante 24 horas bajo argón y se enfrió hasta temperatura ambiente. Se eliminó el disolvente en un evaporador rotatorio y se vertió en agua. La fase acuosa se lavó con éter (150 ml x 3) y las fases orgánicas combinadas se lavaron con agua y se secaron sobre MgSO4. El residuo se purificó por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (2:1) como eluyente para proporcionar un sólido incoloro (2,71 g, 45 %): pf 92-93 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 7,22 (m, 3H), 6,90 (m, 2H), 5,99 (s, 2H), 4,13 (t, J = 5,0 Hz, 1H), 3,80 (s, 6H), 3,77 (t, J = 5,5 Hz, 1H), 1,93 (pent, J = 5,5 Hz, 1H), 1,21 (s, 12H); FT-IR (CDCl3) 3022, 2963, 1718, 1700, 1653, 1559, 1541, 1442 cm-1; EMAR (FAB)(M+) calculado para C27H37NO8 503,2519, obtenido 503,2524; Anal. Calc. para C27H37NO8: C, 64,40; H, 7,41; N, 2,78. Obtenido: C, 64,22; H, 7,36; N, 2,67. Dimethyl 14-benzyl-6,6,7,7-tetramethyl-3,4,6,7,10,11-hexahydro-2H, 9H, 14H- [1,4,8,11] tetraoxaciclotetradecino [2,3c] pyrrolo-13,15-dicarboxylate (31). Compound 31 was synthesized by a literature procedure with some modifications (Murashima, T .; Uchihara, Y .; Wakamori, N .; Uno, H .; Ogawa, T .; Ono, N. Tetrahedron Lett. 1996, 37 , 3133). A large Dean-Stark trap was fitted in a round bottom flask with two mouths (1 l). The Dean-Stark trap was filled with a solution of diol 1 (5.0 g, 15.0 mmol) and ditosylate 30 (6.5 g, 12.0 mmol) in DMF (45 ml). Acetonitrile (450 ml) was added to the two-mouth round bottom flask followed by the addition of CsF (9.1 g, 60.0 mmol). The reaction mixture was refluxed for 24 hours under argon and cooled to room temperature. The solvent was removed on a rotary evaporator and poured into water. The aqueous phase was washed with ether (150 ml x 3) and the combined organic phases were washed with water and dried over MgSO4. The residue was purified by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (2: 1) as eluent to provide a colorless solid (2.71 g, 45%): mp 92-93 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 5 7.22 (m, 3H), 6.90 (m, 2H), 5.99 (s, 2H), 4.13 (t, J = 5.0 Hz, 1H ), 3.80 (s, 6H), 3.77 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 1.93 (pent, J = 5.5 Hz, 1H), 1.21 (s, 12H ); FT-IR (CDCl3) 3022, 2963, 1718, 1700, 1653, 1559, 1541, 1442 cm -1; HRMS (FAB) (M +) calculated for C27H37NO8 503.2519, obtained 503.2524; Anal. Calcd. For C27H37NO8: C, 64.40; H, 7.41; N, 2.78. Obtained: C, 64.22; H, 7.36; N, 2.67.

Dimetil 6,6,7,7-tetrametil-3,4,6,7,10,11-hexahidro-2H,9H,14H-[1,4,8,11]tetraoxa-ciclotetradecino[2,3-c]pirrolo-13,15dicarboxilato (32). A una disolución de 31 (3,0 g, 5,64 mmol) en ácido acético (100 ml) se le añadió cuidadosamente Pd (C) al 10 % (0,6 g) en una parte. El matraz de reacción se purgó con una corriente de hidrógeno usando un balón que contenía hidrógeno y se ajustó otro balón de hidrógeno sobre el matraz de reacción. La mezcla de reacción se agitó enérgicamente durante 48 h a 80-85 ºC (cabría destacar que se añadieron nuevos balones de hidrógeno dependiendo de la escala de reacción). Después de enfriarla hasta temperatura ambiente, la mezcla de reacción se filtró a través de una almohadilla de celite y se concentró bajo presión reducida. La purificación del residuo por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente proporcionó 32 como un sólido amarillo pálido (32 g, 2,21 %): pf 106-107 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 8,80 (a, 1H), 4,19 (t, J = 5,5 Hz, 1H), 3,88 Ácido 6,6,7,7-tetrametil-3,4,6,7,10,11-hexahidro-2H,9H,14H-[1,4,8,11]tetraoxaciclotetra-decino[2,3-c]pirrolo-13,15dicarboxílico (33). El diéster 32 (2,5 g, 6,1 mmol) se suspendió en NaOH 3M (50 ml) y se añadió etanol como un codisolvente (10 ml). La mezcla de reacción se agitó durante 6 horas a 60 ºC y se enfrió hasta temperatura ambiente. La mezcla de reacción se extrajo con éter para eliminar todo el material de partida sin reaccionar y los productos secundarios y la fase acuosa básica se enfrió hasta 0 ºC. La acidificación mediante HCl conc. proporcionó sólidos blancos después de la filtración (2,27 g, 97 %). El diácido resultante se usó en la siguiente etapa sin purificación adicional. Dimethyl 6,6,7,7-tetramethyl-3,4,6,7,10,11-hexahydro-2H, 9H, 14H- [1,4,8,11] tetraoxa-cyclootetradecino [2,3-c] pyrrolo-13.15 dicarboxylate (32). To a solution of 31 (3.0 g, 5.64 mmol) in acetic acid (100 ml), 10% Pd (C) (0.6 g) was added carefully in one part. The reaction flask was purged with a stream of hydrogen using a balloon containing hydrogen and another hydrogen balloon was fitted over the reaction flask. The reaction mixture was vigorously stirred for 48 h at 80-85 ° C (it should be noted that new hydrogen balloons were added depending on the reaction scale). After cooling to room temperature, the reaction mixture was filtered through a celite pad and concentrated under reduced pressure. Purification of the residue by silica gel chromatography using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent afforded 32 as a pale yellow solid (32 g, 2.21%): mp 106-107 ° C; 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3) 5 8.80 (a, 1 H), 4.19 (t, J = 5.5 Hz, 1 H), 3.88 Acid 6,6,7,7-tetramethyl-3, 4,6,7,10,11-hexahydro-2H, 9H, 14H- [1,4,8,11] tetraoxacyclotetra-decino [2,3-c] pyrrolo-13,15-carboxylic acid (33). The diester 32 (2.5 g, 6.1 mmol) was suspended in 3M NaOH (50 ml) and ethanol was added as a cosolvent (10 ml). The reaction mixture was stirred for 6 hours at 60 ° C and cooled to room temperature. The reaction mixture was extracted with ether to remove all unreacted starting material and by-products and the basic aqueous phase was cooled to 0 ° C. Acidification by conc. HCl. provided white solids after filtration (2.27 g, 97%). The resulting diacid was used in the next step without further purification.

6,6,7,7-Tetrametil-3,4,6,7,10,11-hexahidro-2H,9H,14H-[1,4,8,11]tetraoxaciclotetra-decino[2,3-c]pirrol (34). El procedimiento de descarboxilación es similar al de compuesto 17. Un sólido marrón claro (1,50 g, 73 %); pf 48-50 ºC;1H RMN (300 MHz, CDCl3) 7,09 (a, 1H), 6,27 (d, J = 3,3 Hz, 2H), 4,04 (t, J = 5,5 Hz, 1H), 3,76 (t, J = 6,0 Hz, 1H), 1,90 (pentet, J = 5,5 Hz, 1H), 1,18 (s, 12H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 113,0, 102,9, 80,6, 69,9, 59,2, 31,0, 21,5; FT-IR (CDCl3) 3487, 3021, 1653, 1579, 1542, 1227 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C16H28NO4 298,2018, obtenido 298,2012; Anal. Calc. para C16H27NO4: C, 64,62; H, 9,15, N, 4,71. Obtenido: C, 64,47; H, 8,98; N, 4,50. 6,6,7,7-Tetramethyl-3,4,6,7,10,11-hexahydro-2H, 9H, 14H- [1,4,8,11] tetraoxacyclotetra-decino [2,3-c] pyrrole (3. 4). The decarboxylation process is similar to that of compound 17. A light brown solid (1.50 g, 73%); mp 48-50 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 7.09 (a, 1H), 6.27 (d, J = 3.3 Hz, 2H), 4.04 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 3.76 (t, J = 6.0 Hz, 1H), 1.90 (pentet, J = 5.5 Hz, 1H), 1.18 (s, 12H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 113.0, 102.9, 80.6, 69.9, 59.2, 31.0, 21.5; FT-IR (CDCl3) 3487, 3021, 1653, 1579, 1542, 1227 cm -1; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C16H28NO4 298,2018, obtained 298,2012; Anal. Calc. For C16H27NO4: C, 64.62; H, 9.15, N, 4.71. Obtained: C, 64.47; H, 8.98; N, 4.50.

2-(2-etilhexil)malonato de dietilo (36b). A una disolución de NaOEt en etanol se le añadió malonato de dietilo (20,0 g, 0,13 mol) y bromuro de 2-etilhexilo (25,1 g, 0,13 mol) a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se agitó durante 6 horas y el etanol se eliminó en un evaporador rotatorio. Se añadió una disolución diluida de HCl y se extrajo con éter (100 ml x 3). Las fases de éter combinadas se secaron sobre MgSO4, se concentraron y se purificaron por destilación bajo presión reducida (125-126 ºC, 3,0 mmHg, lit. (Nikishin, G. I.; Ogibin, Y. N.; Petrov, A. Diethyl 2- (2-ethylhexyl) malonate (36b). To a solution of NaOEt in ethanol was added diethyl malonate (20.0 g, 0.13 mol) and 2-ethylhexyl bromide (25.1 g, 0.13 mol) at room temperature. The reaction mixture was stirred for 6 hours and the ethanol was removed on a rotary evaporator. A dilute solution of HCl was added and extracted with ether (100 ml x 3). The combined ether phases were dried over MgSO4, concentrated and purified by distillation under reduced pressure (125-126 ° C, 3.0 mmHg, lit. (Nikishin, G. I .; Ogibin, Y. N .; Petrov, A.

D. J. J. Gen. Chem. USSR (trad. ingl), 1960, 3510) 126-127 ºC, 3.0 mmHg) para proporcionar 36b como un aceite transparente (17,7 g, 50 %): 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 4,20 (c, J = 7,1 Hz, 1H), 3,41 (t, J = 7,7 Hz, 1H), 1,84 (m, 2H), 1,40-1,15 (m, 15H), 0,95-0,80 (m, 6H). DJJ Gen. Chem. USSR (Trad. English), 1960, 3510) 126-127 ° C, 3.0 mmHg) to provide 36b as a clear oil (17.7 g, 50%): 1 H NMR (300 MHz, CDCl3) 4 , 20 (c, J = 7.1 Hz, 1H), 3.41 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 1.84 (m, 2H), 1.40-1.15 (m, 15H), 0.95-0.80 (m, 6H).

2-octil malonato de dietilo (36a). Un aceite transparente (15,4 g, 45 %); pe 128-130 ºC (3,0 mmHg) (lit. (Shono, T.; Matsumura, Y.; Tsubata, K.; Sugihara, Y. J. Org. Chem. 1982, 47, 3090), 110-123 ºC, 0.9-1,0 mmHg); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 4,20 (c, J = 7,1 Hz, 4H), 3,30 (t, J = 7,1 Hz, 1H), 1,87 (m, 2H), 1,30-1,10 (m, 15H), 0,87 (t, J = 7,1 Hz, 6H). Diethyl 2-octyl malonate (36a). A transparent oil (15.4 g, 45%); eg 128-130 ° C (3.0 mmHg) (lit. (Shono, T .; Matsumura, Y .; Tsubata, K .; Sugihara, YJ Org. Chem. 1982, 47, 3090), 110-123 ° C, 0.9 -1.0 mmHg); 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 4.20 (c, J = 7.1 Hz, 4H), 3.30 (t, J = 7.1 Hz, 1H), 1.87 (m, 2H), 1 , 30-1.10 (m, 15H), 0.87 (t, J = 7.1 Hz, 6H).

2,2-dioctil malonato de dietilo (36c). Un aceite transparente (17,2 g, 38 %); pe 155-156 ºC (3,0 mmHg) (lit. (Leznoff, Diethyl 2,2-dioctyl malonate (36c). A transparent oil (17.2 g, 38%); eg 155-156 ° C (3.0 mmHg) (lit. (Leznoff,

C. D.; Drew, D. M. Can. J. Chem. 1996, 74, 307; Uckert, F.; Setayesh, S.; Mullen, K. Macromolecules, 1999, 32, 4519), 200 ºC, 0,1 kPa); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 4,20 (q, J = 7,1 Hz, 4H), 1,85 (m, 4H), 1,38-1,07 (m, 30H), 0,86 (t, J = 6,6 Hz, 6H). C. D .; Drew, D. M. Can. J. Chem. 1996, 74, 307; Uckert, F .; Setayesh, S .; Mullen, K. Macromolecules, 1999, 32, 4519), 200 ° C, 0.1 kPa); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 4.20 (q, J = 7.1 Hz, 4H), 1.85 (m, 4H), 1.38-1.07 (m, 30H), 0.86 ( t, J = 6.6 Hz, 6H).

2-(2-etilhexil)-1,3-propanodiol (37b). A una disolución del diéster 36b (10,0 g, 36,7 mmol) en éter seco se le añadió LiAIH4 (2,8 g, 73,4 mmol) a 0 ºC. La mezcla de reacción se agitó durante 6 h a temperatura ambiente y se le añadió agua (aprox. 10 ml) cuidadosamente. La mezcla de reacción se agitó durante 1 h y se dejó reposar para precipitar las sales. Se decantó cuidadosamente una fase de éter transparente y las fases combinadas se secaron sobre MgSO4. La purificación del producto bruto por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (2:1) como eluyente proporcionó el diol 37b como aceite transparente (4,8 g, 70 %): 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 3,80 (dd, J = 10,4, 7,3 Hz, 2H), 3,61 (dd, J = 10,4, 8,2 Hz, 2H), 2,65 (s, 2H), 1,84 (m, 1H), 1,38-1,20 (m, 9H), 1,20-1,08 (m, 2H), 0,90 (t, J = 6,6 Hz, 3H), 0,83 (t, J = 7,7 Hz, 3H). 2- (2-ethylhexyl) -1,3-propanediol (37b). To a solution of diester 36b (10.0 g, 36.7 mmol) in dry ether was added LiAIH4 (2.8 g, 73.4 mmol) at 0 ° C. The reaction mixture was stirred for 6 h at room temperature and water (approx. 10 ml) was added carefully. The reaction mixture was stirred for 1 h and allowed to stand to precipitate the salts. A clear ether phase was carefully decanted and the combined phases were dried over MgSO4. Purification of the crude product by silica gel chromatography using hexane / ethyl acetate (2: 1) as eluent gave diol 37b as a clear oil (4.8 g, 70%): 1 H NMR (300 MHz, CDCI3) 3 , 80 (dd, J = 10.4, 7.3 Hz, 2H), 3.61 (dd, J = 10.4, 8.2 Hz, 2H), 2.65 (s, 2H), 1, 84 (m, 1H), 1.38-1.20 (m, 9H), 1.20-1.08 (m, 2H), 0.90 (t, J = 6.6 Hz, 3H), 0 , 83 (t, J = 7.7 Hz, 3H).

2-Octil-1,3-propanodiol (37a). Un cristal incoloro (5,2 g, 75 %)(lit.31); pf 45-46 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 3,83 (dd, J = 10,4, 3,3 Hz, 2H), 3,66 (dd, J = 11,0, 7,7 Hz, 2H), 2,42 (s, 2H), 1,78 (m, 1H), 1,40-1,20 (m, 14H), 0,88 (t, J = 6,6 Hz, 3H). 2-Octyl-1,3-propanediol (37a). A colorless crystal (5.2 g, 75%) (lit.31); mp 45-46 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 3.83 (dd, J = 10.4, 3.3 Hz, 2H), 3.66 (dd, J = 11.0, 7.7 Hz, 2H), 2, 42 (s, 2H), 1.78 (m, 1H), 1.40-1.20 (m, 14H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 3H).

2,2-Dioctil-1,3-propanodiol (37c). Un aceite transparente (6,5 g, 65 %)(lit. (Leznoff, C. D.; Drew, D. M. Can. J. Chem. 1996, 74, 307; Uckert, F.; Setayesh, S.; Mullen, K. Macromolecules, 1999, 32,4519); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 3,56 (d, J = 4,4, 4H), 2,50 (s, 2H), 1,40 - 1,15 (m, 28H), 0,88 (t, J = 6,6 Hz, 6H). 2,2-Dioctyl-1,3-propanediol (37c). A transparent oil (6.5 g, 65%) (lit. (Leznoff, CD; Drew, DM Can. J. Chem. 1996, 74, 307; Uckert, F .; Setayesh, S .; Mullen, K. Macromolecules , 1999, 32.4519); 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 3.56 (d, J = 4.4, 4H), 2.50 (s, 2H), 1.40 - 1.15 (m, 28H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 6H).

Procedimiento general para la preparación de los ditosilatos 38a, 38b, y 38c: A una disolución del diol (1,0 equiv.) y cloruro de toluenosulfonilo (2,0 equiv.) en diclorometano se le añadió gota a gota una disolución de trietilamina (2,5 equiv.) y 4-dimetilaminopiridina (0,1 % en mol) en diclorometano a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se agitó durante 3 h y se concentró bajo presión reducida. El residuo se disolvió en éter, se lavó con agua varias veces y se secó sobre MgSO4. El disolvente se eliminó y el residuo se usó en la etapa siguiente sin purificación adicional después de secarlo a vacío. General procedure for the preparation of ditosylates 38a, 38b, and 38c: To a solution of diol (1.0 equiv.) And toluenesulfonyl chloride (2.0 equiv.) In dichloromethane, a solution of triethylamine was added dropwise (2.5 equiv.) And 4-dimethylaminopyridine (0.1 mol%) in dichloromethane at room temperature. The reaction mixture was stirred for 3 h and concentrated under reduced pressure. The residue was dissolved in ether, washed with water several times and dried over MgSO4. The solvent was removed and the residue was used in the next step without further purification after drying under vacuum.

N-bencil-3,4-dihidroxipirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (39): La preparación de 39 es similar a la de 1. Cristales incoloros (metanol caliente, 80 %); pf 146 ºC; 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 7,81 (s, 2H), 7,23 (m, 3H), 6,91 (m, 2H), 5,78 (s, 2H), 4,32 (c, J = 7,1 Hz, 1H), 1,25 (t, J = 7,1 Hz, 6H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 162,8, 139,8, 139,3, 128,6, 127,1, 125,7, 111,2, 61,4, 49,5, 14,4; Anal. Calc. para C17H19NO6: C, 61,25; H, 5,75; N, 4,20. Obtenido: C, 61,00; H, 5,75; N, 4,21. Diethyl N-benzyl-3,4-dihydroxypyrrol-2,5-dicarboxylate (39): The preparation of 39 is similar to that of 1. Colorless crystals (hot methanol, 80%); mp 146 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 7.81 (s, 2H), 7.23 (m, 3H), 6.91 (m, 2H), 5.78 (s, 2H), 4.32 (c, J = 7.1 Hz, 1H), 1.25 (t, J = 7.1 Hz, 6H); 13 C NMR (75 MHz, CDCl 3) 5 162.8, 139.8, 139.3, 128.6, 127.1, 125.7, 111.2, 61.4, 49.5, 14.4; Anal. Calc. For C17H19NO6: C, 61.25; H, 5.75; N, 4.20. Obtained: C, 61.00; H, 5.75; N, 4.21.

Procedimiento general para la preparación de (N-bencil-3,4-2-alquil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (40a, 40b y 40c): A una mezcla de N-bencil-3,4-dihidroxipirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (39) (7,5 g, 22,6 mmol) y ditosilato 38a (7,8 g, 22,6 mmol) en DMF seco se le añadió carbonato de potasio (15,6 g, 0,1 mol) a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se agitó durante 12 h a 110 ºC bajo argón. Después de enfriarla hasta temperatura ambiente, la mezcla de reacción se vertió en agua con hielo y se extrajo con éter. Las fases de éter combinadas se secaron sobre MgSO4 y se concentraron en un evaporador rotatorio. La purificación por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente proporcionó el producto como un aceite amarillo claro. General procedure for the preparation of diethyl (N-benzyl-3,4-2-alkyl-1,3-propylenedioxy) pyrrol-2,5-dicarboxylate (40a, 40b and 40c): To a mixture of N-benzyl- Potassium 3,4-dihydroxypyrrol-2,5-dicarboxylate (39) (7.5 g, 22.6 mmol) and ditosylate 38a (7.8 g, 22.6 mmol) in dry DMF was added potassium carbonate (15.6 g, 0.1 mol) at room temperature. The reaction mixture was stirred for 12 h at 110 ° C under argon. After cooling to room temperature, the reaction mixture was poured into ice water and extracted with ether. The combined ether phases were dried over MgSO4 and concentrated on a rotary evaporator. Purification by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent gave the product as a light yellow oil.

N-bencil-3,4-(2-octil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (40a). Un aceite amarillo pálido (8,2 g, 75 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 7,20 (m, 3H), 6,90 (m, 2H), 0,94 (s, 2H), 4,26 (c, J = 7,1 Hz, 1H), 4,21 (dd, J = 8,2, 3,3 Hz, 2H), 3,98 (dd, J = 12,1, 6,6 Hz, 2H), 2,22 (m, 1H), 1,50-1,20 (m, 14H), 1,26 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 0,88 (t, J = 6,6 Hz, 3H). Diethyl N-benzyl-3,4- (2-octyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole-2,5-dicarboxylate (40a). A pale yellow oil (8.2 g, 75%); 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 7.20 (m, 3H), 6.90 (m, 2H), 0.94 (s, 2H), 4.26 (c, J = 7.1 Hz, 1H) , 4.21 (dd, J = 8.2, 3.3 Hz, 2H), 3.98 (dd, J = 12.1, 6.6 Hz, 2H), 2.22 (m, 1H), 1.50-1.20 (m, 14H), 1.26 (t, J = 7.1 Hz, 6H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 3H).

N-bencil-3,4-[2-(2-etilhexil)-1,3-propilendioxi]pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (40b). Un aceite amarillo pálido (7,80 g, 71 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 7,21 (m, 3H), 6,91 (m, 2H), 0,94 (s, 2H), 4,26 (c, J = 7,1 Hz, 1H), 4,22 (dd, J = 11,5, 2,7 Hz, 2H), 3,88 (dd, J = 11,5, 7,1 Hz, 2H), 2,35 (m, 1H), 1,40-1,23 (m, 11H), 1,26 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 0,90 (t, J = 6,0 Hz, 3H), 0,86 (t, J = 7,1 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 160,5, 142,6, 139,2, 128,2, 126,7, 126,1, 114,0, 75,9, 75,8, 60,4, 48,8, 40,0, 36,3, 32,9, 32,3, 28,7, 26,0, 23,0, 1,41, 13,9, 10,5. Diethyl N-benzyl-3,4- [2- (2-ethylhexyl) -1,3-propylenedioxy] pyrrole-2,5-dicarboxylate (40b). A pale yellow oil (7.80 g, 71%); 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 7.21 (m, 3H), 6.91 (m, 2H), 0.94 (s, 2H), 4.26 (c, J = 7.1 Hz, 1H) , 4.22 (dd, J = 11.5, 2.7 Hz, 2H), 3.88 (dd, J = 11.5, 7.1 Hz, 2H), 2.35 (m, 1H), 1.40-1.23 (m, 11H), 1.26 (t, J = 7.1 Hz, 6H), 0.90 (t, J = 6.0 Hz, 3H), 0.86 (t , J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 160.5, 142.6, 139.2, 128.2, 126.7, 126.1, 114.0, 75.9, 75.8, 60.4, 48 , 8, 40.0, 36.3, 32.9, 32.3, 28.7, 26.0, 23.0, 1.41, 13.9, 10.5.

N-bencil-3,4-(2,2-dioctil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (40c). Un aceite amarillo pálido (5,60 g, 25 %); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 7,20 (m, 3H), 6,85 (m, 2H), 5,89 (s, 2H), 4,24 (c, J = 7,1 Hz, 1H), 3,90 (s, 4H), 1,50-1,10 (m, 34H), 0,87 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 160,9, 143,3, 137,7, 128,6, 127,1, 126,5, 114,2, 79,4, 61,0, 49,5, 44,4, 32,5, 32,4, 31,0, 30,0, 29,9, 23,5, 23,3, 14,6, 14,5; FT-IR (CDCl3) 3023, 2965, 1716, 1437, 1365, 1291 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C36H56NO6 598,4107, obtenido 598,4114; Anal. Calc. para C36H55NO6: C, 72,33; H, 9,27; N, 2,34. Obtenido: C, 72.19; H, 9.41; N, 2.14. Diethyl N-benzyl-3,4- (2,2-dioctyl-1,3-propylenedioxy) pyrrol-2,5-dicarboxylate (40c). A pale yellow oil (5.60 g, 25%); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 7.20 (m, 3H), 6.85 (m, 2H), 5.89 (s, 2H), 4.24 (c, J = 7.1 Hz, 1H) , 3.90 (s, 4H), 1.50-1.10 (m, 34H), 0.87 (t, J = 6.6 Hz, 6H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 160.9, 143.3, 137.7, 128.6, 127.1, 126.5, 114.2, 79.4, 61.0, 49.5, 44 , 4, 32.5, 32.4, 31.0, 30.0, 29.9, 23.5, 23.3, 14.6, 14.5; FT-IR (CDCl3) 3023, 2965, 1716, 1437, 1365, 1291 cm -1; HRMS (FAB) (MH +) calculated for C36H56NO6 598.4107, obtained 598.4114; Anal. Calc. For C36H55NO6: C, 72.33; H, 9.27; N, 2.34. Obtained: C, 72.19; H, 9.41; N, 2.14.

Desbencilación de 40a, 40b y 40c: Una mezcla de reacción de 40a (5,0 g, 10,3 mmol), anisol (1,5 g, 13,4 mmol), H2SO4 (0,7 g, 7,0 mmol) en ácido trifluoroacético se sometió a reflujo durante 0,5 horas a 90 ºC. Después de enfriarla a temperatura ambiente, el ácido trifluoroacético se eliminó en un evaporador rotatorio y el residuo se neutralizó con bicarbonato sódico acuoso saturado. La fase acuosa se extrajo con éter (3 x 100 ml) y las fases de éter combinadas se secaron sobre MgSO4. La purificación por cromatografía sobre gel de sílice usando hexano/acetato de etilo (3:1) como eluyente proporcionó el producto. Debenzylation of 40a, 40b and 40c: A reaction mixture of 40a (5.0 g, 10.3 mmol), anisole (1.5 g, 13.4 mmol), H2SO4 (0.7 g, 7.0 mmol ) in trifluoroacetic acid was refluxed for 0.5 hours at 90 ° C. After cooling to room temperature, trifluoroacetic acid was removed on a rotary evaporator and the residue was neutralized with saturated aqueous sodium bicarbonate. The aqueous phase was extracted with ether (3 x 100 ml) and the combined ether phases were dried over MgSO4. Purification by chromatography on silica gel using hexane / ethyl acetate (3: 1) as eluent provided the product.

3,4-(2-octil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (41a): Un aceite amarillo pálido (2,80 g, 72 %); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 8,70 (a, 1H), 4,32 (c, J = 7,1, 4H), 4,15 (dd, J = 11,5, 3,3 Hz, 2H), 4,05 (dd, J = 12,1, 6,6 Hz, 2H), 2,18 (m, 1H), 1,45-1,20 (m, 14 H), 1,35 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 0,87 (t, J = 7,2 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 159,8, 141,7, 110,7, 75,6, 60,7, 42,4, 31,8, 29,6, 29,4, 29,2, 28,0, 27,0, 22,5, 14,3, 13,9; FT-IR (CDCl3) 3446, 3022, 2980, 1700, 1653, 1526, 1459 cm-1. Diethyl 3,4- (2-octyl-1,3-propylenedioxy) pyrrol-2,5-dicarboxylate (41a): A pale yellow oil (2.80 g, 72%); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 8.70 (a, 1H), 4.32 (c, J = 7.1, 4H), 4.15 (dd, J = 11.5, 3.3 Hz, 2H ), 4.05 (dd, J = 12.1, 6.6 Hz, 2H), 2.18 (m, 1H), 1.45-1.20 (m, 14 H), 1.35 (t , J = 7.1 Hz, 6H), 0.87 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 159.8, 141.7, 110.7, 75.6, 60.7, 42.4, 31.8, 29.6, 29.4, 29.2, 28 , 0, 27.0, 22.5, 14.3, 13.9; FT-IR (CDCl3) 3446, 3022, 2980, 1700, 1653, 1526, 1459 cm -1.

3,4-[2-(2-etilhexil)-1,3-propilendioxi]pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (41b). Un aceite amarillo pálido (2,53 g, 70 %);1H RMN (300 MHz, CDCI3) 8,65 (a, 1H), 4,37 (c, J = 7,1, 4H), 4,24 (dd, J = 12,1, 3,3 Hz, 2H), 3,97 (dd, J = 12,1, 7,1 Hz, 2H), 2,30 (m, 1H), 1,36 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 1,40 - 1,22 (m, 11 H), 0,91 - 0,83 (m, 6H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 159,1, 140,9, 110,0, 75,3, 75,2, 59,9, 39,4, 35,4, 32,1, 31,4, 27,9, 25,2, 22,2, 13,6, 13,2, 9,7. Diethyl 3,4- [2- (2-ethylhexyl) -1,3-propylenedioxy] pyrrole-2,5-dicarboxylate (41b). A pale yellow oil (2.53 g, 70%); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 8.65 (a, 1H), 4.37 (c, J = 7.1, 4H), 4.24 ( dd, J = 12.1, 3.3 Hz, 2H), 3.97 (dd, J = 12.1, 7.1 Hz, 2H), 2.30 (m, 1H), 1.36 (t , J = 7.1 Hz, 6H), 1.40-1.22 (m, 11 H), 0.91-0.83 (m, 6H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 159.1, 140.9, 110.0, 75.3, 75.2, 59.9, 39.4, 35.4, 32.1, 31.4, 27 , 9, 25.2, 22.2, 13.6, 13.2, 9.7.

3,4-(2,2-dioctil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxilato de dietilo (41c). Un aceite amarillo pálido (3,50 g, 65 %); 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 8,61 (s, 1H), 4,33 (c, J = 7,1, 4H), 3,94 (s, 4H), 1,35 (t, J = 7,1 Hz, 6H), 1,45 - 1,18 (m, 28H), 0,87 (t, J = 6,6 Hz, 6H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 159,7, 142,0, 110,5, 79,2, 60,7, 43,8, 31,8, 30,4, 29,4, 29,2, 22,7, 22,6, 22,5, 14,3, 13,9; FT-IR (CDCl3) 3444, 2932, 2858, 1701, 1530, 1483, 1276 cm-1; EMAR (FAB) calculado para C29H49NO6 (MH+) 508,3638, obtenido 508,3641. Diethyl 3,4- (2,2-dioctyl-1,3-propylenedioxy) pyrrol-2,5-dicarboxylate (41c). A pale yellow oil (3.50 g, 65%); 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 8.61 (s, 1H), 4.33 (c, J = 7.1, 4H), 3.94 (s, 4H), 1.35 (t, J = 7 , 1 Hz, 6H), 1.45 - 1.18 (m, 28H), 0.87 (t, J = 6.6 Hz, 6H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 159.7, 142.0, 110.5, 79.2, 60.7, 43.8, 31.8, 30.4, 29.4, 29.2, 22 , 7, 22.6, 22.5, 14.3, 13.9; FT-IR (CDCl3) 3444, 2932, 2858, 1701, 1530, 1483, 1276 cm -1; EMAR (FAB) calculated for C29H49NO6 (MH +) 508.3638, obtained 508.3641.

Hidrólisis de 41a, 41b y 41c: El procedimiento utilizado es el mismo que se usó para la preparación de compuesto Hydrolysis of 41a, 41b and 41c: The procedure used is the same as that used for the preparation of compound

13. 13.

Ácido 3,4-(2-octil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxílico (42a): Un polvo blanco (2,50 g, 92 %); pf 165-167 ºC; 1H RMN (300 MHz, DMSO-d6) 10,70 (a, 1H), 4,02 (dd, J = 11,5, 2,7, 2H), 3,91 (dd, J = 12,1, 6,0 Hz, 2H), 2,05 (m, 1H), 1,40 - 1,20 (m, 14H), 0,84 (t, J = 7,1, 3H); EMAR (FAB) (MH+) calculado para C17H25NO6 340,1760, obtenido 340,1735; Anal. Calc. para C17H25NO6: C, 60,16; H, 7,42; N, 4,13. Obtenido: C, 60,54; H, 7,67; N, 4,10. 3,4- (2-Octyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole-2,5-dicarboxylic acid (42a): A white powder (2.50 g, 92%); mp 165-167 ° C; 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) 10.70 (a, 1H), 4.02 (dd, J = 11.5, 2.7, 2H), 3.91 (dd, J = 12.1, 6.0 Hz, 2H), 2.05 (m, 1H), 1.40-1.20 (m, 14H), 0.84 (t, J = 7.1, 3H); HRMS (FAB) (MH +) calculated for C17H25NO6 340.1760, obtained 340.1735; Anal. Calc. For C17H25NO6: C, 60.16; H, 7.42; N, 4.13. Obtained: C, 60.54; H, 7.67; N, 4.10.

Ácido 3,4-[2-(2-etilhexil)-1,3-propilendioxi]pirrol-2,5-dicarboxílico (42b). Un polvo blanco (2,20 g, 85 %); pf 164165 ºC, 1H RMN (300 MHz, DMSO-d6) 10,70 (a, 1H), 4,02 (dd, J = 12,0, 2,7, 2H), 3,85 (dd, J = 12,0, 6,0 Hz, 2H), 2,10 (m, 1H), 1,40-1.17 (m, 11H), 0,89 (t, J = 7,1 Hz, 3H), 0,86 (t, J = 6,6, 3H); 13C RMN (75 MHz, DMSO-d6) 5 160,3, 140,6, 111,0, 74,8, 74,8, 39,5, 34,9, 32,1, 30,6, 27,8, 25,1, 22,2, 13,6, 10,1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C17H26NO6 340,1760, obtenido 340,1735; Anal. Calc. para C17H25NO6: C, 60,16; H, 7,42; N, 4,13. Obtenido: C, 60,07; H, 7,56; N, 3,98. 3,4- [2- (2-ethylhexyl) -1,3-propylenedioxy] pyrrole-2,5-dicarboxylic acid (42b). A white powder (2.20 g, 85%); mp 164165 ° C, 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) 10.70 (a, 1H), 4.02 (dd, J = 12.0, 2.7, 2H), 3.85 (dd, J = 12.0, 6.0 Hz, 2H), 2.10 (m, 1H), 1.40-1.17 (m, 11H), 0.89 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 0, 86 (t, J = 6.6, 3H); 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6) 5 160.3, 140.6, 111.0, 74.8, 74.8, 39.5, 34.9, 32.1, 30.6, 27.8 , 25.1, 22.2, 13.6, 10.1; HRMS (FAB) (MH +) calculated for C17H26NO6 340.1760, obtained 340.1735; Anal. Calc. For C17H25NO6: C, 60.16; H, 7.42; N, 4.13. Obtained: C, 60.07; H, 7.56; N, 3.98.

Ácido 3,4-(2,2-dioctil-1,3-propilendioxi)pirrol-2,5-dicarboxílico (42c): Un polvo blanco (2,5 g, 85 %); pf 125-127 ºC; 1H RMN (300 MHz, DMSO-d6) 10,70 (s, 1H), 3,78 (s, 4H), 1,50 - 1,02 (m, 28H), 0,84 (t, J = 7,1, 6H); FT-IR (CDCl3) Descarboxilación de los diácidos 42a, 42b y 42c: El procedimiento usado aquí es el mismo que el de la preparación del N-bencil-3,4-etilendioxipirrol (17). 3,4- (2,2-dioctyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole-2,5-dicarboxylic acid (42c): A white powder (2.5 g, 85%); mp 125-127 ° C; 1 H NMR (300 MHz, DMSO-d6) 10.70 (s, 1 H), 3.78 (s, 4 H), 1.50 - 1.02 (m, 28 H), 0.84 (t, J = 7 , 1, 6H); FT-IR (CDCl3) Decarboxylation of diacids 42a, 42b and 42c: The procedure used here is the same as that for the preparation of N-benzyl-3,4-ethylenedioxypyrrole (17).

3,4-(2-octil-1,3-propilendioxi)pirrol (43a). Un sólido blanquecino (1,20 g, 85 %); pf 79-80 ºC; 1H de RMN (300 MHz, CDCI3) 5 7,25 (a, 1H), 6,28 (d, J = 3,3 Hz, 2H), 4,01 (dd, J = 11,5, 2.2, 2H), 3,85 (dd, J = 11,6, 6,6 Hz, 2H), 2,05 (m, 1H), 1,50-1,20 (m, 14H), 0,88 (t, J = 6,6 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCl3) 5 139,4, 103,1, 76,7, 43,6, 31,8, 29,8, 29,4, 29,2, 27,4, 27,1, 22,5, 13,9; FT-IR (CDCl3) 3489, 3021, 2963, 2931, 1653, 1545, 1495, 1380 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C15H26NO2 252,1963, obtenido 252,1963; Anal. Calc. para C15H25NO2: C, 71,67; H, 10,02; N, 5,57. Obtenido: C, 71,76; H, 9,94; N, 5,19. 3,4- (2-octyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole (43a). An off-white solid (1.20 g, 85%); mp 79-80 ° C; 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 7.25 (a, 1H), 6.28 (d, J = 3.3 Hz, 2H), 4.01 (dd, J = 11.5, 2.2, 2H ), 3.85 (dd, J = 11.6, 6.6 Hz, 2H), 2.05 (m, 1H), 1.50-1.20 (m, 14H), 0.88 (t, J = 6.6 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCl3) 5 139.4, 103.1, 76.7, 43.6, 31.8, 29.8, 29.4, 29.2, 27.4, 27.1, 22 , 5, 13.9; FT-IR (CDCl3) 3489, 3021, 2963, 2931, 1653, 1545, 1495, 1380 cm -1; HRMS (FAB) (MH +) calculated for C15H26NO2 252.1963, obtained 252.1963; Anal. Calc. For C15H25NO2: C, 71.67; H, 10.02; N, 5.57. Obtained: C, 71.76; H, 9.94; N, 5.19.

3,4-[2-(2-etilhexil)-1,3-propilendioxi]pirrol (43b). Un aceite amarillo pálido (0,50 g, 40 %); 1H RMN (300 MHz, CDCl3) 5 7,10 (a, 1H), 6,30 (d, J = 3,3 Hz, 2H), 4,01 (dd, J = 12.1,2.7,2H), 3,76 (dd, J = 11,5, 6,6 Hz, 2H), 2,15 (m, 1H), 1,40 1,20 (m, 11H), 0,89 (t, J = 6,0 Hz, 3H), 0,86 (t, J = 7,7 Hz, 3H); 13C RMN (75 MHz, CDCI3) 5 113,9, 103,1, 76,5, 76,4, 41,3, 36,2, 33,0, 31,2, 28,7, 26,1, 23,9, 23,1, 14,0, 10,5; FT-IR (CDCl3) 3490, 2962, 2931, 1543, 1459,1322 cm-1; EMAR (FAB) (MH+) calculado para C15H26NO2 252,1963, obtenido 252,1965; Anal. Calc. para C15H25NO2: C, 71,67; H, 10,02; N, 5,57. Obtenido: C, 71,44; H, 9,98; N, 5,21. 3,4- [2- (2-ethylhexyl) -1,3-propylenedioxy] pyrrole (43b). A pale yellow oil (0.50 g, 40%); 1H NMR (300 MHz, CDCl3) 5 7.10 (a, 1H), 6.30 (d, J = 3.3 Hz, 2H), 4.01 (dd, J = 12.1,2.7,2H), 3 , 76 (dd, J = 11.5, 6.6 Hz, 2H), 2.15 (m, 1H), 1.40 1.20 (m, 11H), 0.89 (t, J = 6, 0 Hz, 3H), 0.86 (t, J = 7.7 Hz, 3H); 13C NMR (75 MHz, CDCI3) 5 113.9, 103.1, 76.5, 76.4, 41.3, 36.2, 33.0, 31.2, 28.7, 26.1, 23 , 9, 23.1, 14.0, 10.5; FT-IR (CDCl3) 3490, 2962, 2931, 1543, 1459,1322 cm-1; EMAR (FAB) (MH +) calculated for C15H26NO2 252.1963, obtained 252.1965; Anal. Calc. For C15H25NO2: C, 71.67; H, 10.02; N, 5.57. Obtained: C, 71.44; H, 9.98; N, 5.21.

3,4-(2,2-dioctil-1,3-propilendioxi)pirrol (43c). Un aceite marrón pálido. No se consiguió la caracterización completa debido a su alta inestabilidad. 1H RMN (300 MHz, CDCI3) 5 7,10 (a, 1H), 6,30 (d, J = 3,3 Hz, 2H), 3,89 (s, 4H), 1,50 1,00 (m, 28H), 0,85 (t, J = 7.1Hz, 6H). 3,4- (2,2-dioctyl-1,3-propylenedioxy) pyrrole (43c). A pale brown oil. Full characterization was not achieved due to its high instability. 1H NMR (300 MHz, CDCI3) 5 7.10 (a, 1H), 6.30 (d, J = 3.3 Hz, 2H), 3.89 (s, 4H), 1.50 1.00 ( m, 28H), 0.85 (t, J = 7.1Hz, 6H).

Información de apoyo disponible: Espectros de 1H RMN de 6, 7, 8, 9,10, 13, 14,16, 22, 26, 32, 37a, 37b, 37c, 40a, 40b, 40c, 41a, 41b y 41c. Este material está disponible a través de Internet en pubs.acs.org. Support information available: 1 H NMR spectra of 6, 7, 8, 9,10, 13, 14,16, 22, 26, 32, 37a, 37b, 37c, 40a, 40b, 40c, 41a, 41b and 41c. This material is available online at pubs.acs.org.

Ejemplo 5 - Dispositivos electrocrómicos como plataformas para estudiar características en el visible y en el infrarrojo en polímeros conductores Example 5 - Electrochromic devices as platforms for studying characteristics in the visible and infrared in conductive polymers

Puede usarse el poli(3,4-propilendioxitiofeno) dimetil sustituido (PProDOT-Me2) como una capa de coloración catódica para ECD. [Welsh, D. M.; Kumar, Anil; Meijer, E. W.; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 1999, 11, 1379]. El PProDOT-Me2 muestra un contraste extremadamente alto, con un L%T=78 % a la Amáx (578 nm), una longitud de onda a la que el ojo humano el altamente sensible. Además, muestra un cambio de luminancia del 60 %, medido mediante análisis colorimétrico. [Thompson, B. C; Schottland, P.; Zong, K.; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 2000, 12, 1563]. Además, el PProDOT-Me2 cambia bastante rápido, produciéndose los cambios ópticos mencionados anteriormente en 0,2-0,4 segundos. Estas propiedades electrocrómicas potenciadas, con relación a los PEDOT y PProDOT originales no sustituidos, se deben probablemente a una morfología de las películas más abierta, permitiendo un intercambio de iones rápido durante el dopaje. Además, su alta eficacia de coloración (200 cm2/C) se traduce en la necesidad de densidades de carga menores para realizar un ciclo de cambio, proporcionando así vidas útiles más largas para los dispositivos. The substituted poly (3,4-propylenedioxythiophene) dimethyl (PProDOT-Me2) can be used as a cathodic dye layer for ECD. [Welsh, D. M .; Kumar, Anil; Meijer, E. W .; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 1999, 11, 1379]. The PProDOT-Me2 shows an extremely high contrast, with an L% T = 78% at Amáx (578 nm), a wavelength at which the human eye is highly sensitive. In addition, it shows a 60% luminance change, measured by colorimetric analysis. [Thompson, B. C; Schottland, P .; Zong, K .; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 2000, 12, 1563]. In addition, the PProDOT-Me2 changes quite quickly, producing the optical changes mentioned above in 0.2-0.4 seconds. These enhanced electrochromic properties, in relation to the original unsubstituted PEDOT and PProDOT, are probably due to a more open morphology of the films, allowing rapid ion exchange during doping. In addition, its high coloring efficiency (200 cm2 / C) translates into the need for lower charge densities to perform a change cycle, thus providing longer lifespan for the devices.

De manera ideal, se elige un polímero de coloración anódica que tenga un hueco de banda alto (Eg) > 3,0 eV (<410nm) con la transición n-n* dentro de la región ultravioleta del espectro. Además de las propiedades ópticas complementarias necesaria, el funcionamiento de ECD apropiado exige un alto grado de reversibilidad electroquímica y compatibilidad. Recientemente, el grupo de los autores ha explorado la posibilidad de obtener polímeros de coloración "verdaderamente anódica" basados en la familia de 3,4-alquilendioxipirroles recién descubierta [Zong, K.; Reynolds, J. R. J. Org. Chem. 2001, 66, 6873]. El polímero original de esta familia, el poli (3,4etilendioxipirrol)(PEDOP), proporciona el menor potencial de oxidación de cualquier polímero registrado hasta la fecha debido a la naturaleza altamente rica en electrones de la unidad repetida de monómero de dioxipirrol. Como los pirroles tienen niveles LUMO algo elevados, los huecos de banda para el PEDOP (2,0 eV) y el análogo con puente de propileno (PProDOP, 2,2 eV) son más altos que sus correspondientes de tiofeno (PEDOT y PProDOT). Con el fin de aumentar el hueco de banda aún más, los autores han preparado una serie de ProDOP N-sustituidos [Sonmez, G.; Schottland, P.; Zong, K.; Reynolds, J. R. pendiente de presentación]. La N-alquil sustitución incrementa la densidad electrónica del monómero y también induce una torsión en el esqueleto polimérico, por lo tanto, los ProDOP N-sustituidos muestran un hueco de banda más alto que el ProDOP no derivatizado. De esta serie de polímeros, destaca el ProDOP-NPrS como el mejor candidato para su uso en un ECD, debido a su velocidad de deposición relativamente rápida, su buena calidad de película y un color más saturado en el estado dopado. Ideally, an anodic colorant polymer having a high band gap (Eg)> 3.0 eV (<410nm) with the n-n * transition within the ultraviolet region of the spectrum is chosen. In addition to the necessary complementary optical properties, proper ECD operation requires a high degree of electrochemical reversibility and compatibility. Recently, the group of authors has explored the possibility of obtaining "truly anodic" coloring polymers based on the newly discovered 3,4-alkylenedioxypropyl family [Zong, K .; Reynolds, J. R. J. Org. Chem. 2001, 66, 6873]. The original polymer of this family, poly (3,4-ethylenedioxypyrrole) (PEDOP), provides the lowest oxidation potential of any polymer registered to date due to the highly electron-rich nature of the dioxipyrrole monomer repeated unit. Since the pyroles have somewhat high LUMO levels, the band gaps for the PEDOP (2.0 eV) and the propylene bridge analog (PProDOP, 2.2 eV) are higher than their corresponding thiophene (PEDOT and PProDOT) . In order to increase the band gap further, the authors have prepared a series of N-substituted ProDOPs [Sonmez, G .; Schottland, P .; Zong, K .; Reynolds, J. R. pending presentation]. The N-alkyl substitution increases the electron density of the monomer and also induces a torsion in the polymer skeleton, therefore, the N-substituted ProDOPs show a band gap higher than the non-derivatized ProDOP. Of this series of polymers, ProDOP-NPrS stands out as the best candidate for use in an ECD, due to its relatively fast deposition rate, its good film quality and a more saturated color in the doped state.

Pueden usarse diferentes diseños de ECD como herramientas para explorar las propiedades ópticas de los polímeros recién descubiertos con distintos niveles de dopaje y a lo largo de un amplio intervalo del espectro electromagnético. Esto puede lograrse usando el ECD que mira hacia el exterior en modo reflector. Otro objetivo es estudiar la interacción y la complementariedad de dos polímeros electrocrómicos para aplicaciones de ventanas de transmisión/absorción, donde es crucial hacer coincidir el potencial de oxidación y el número de sitios activos del polímero. Pueden logarse dispositivos electrocrómicos de polímero dual de alta calidad para su uso en dispositivos de banda ancha y de contraste alto. Different ECD designs can be used as tools to explore the optical properties of newly discovered polymers with different levels of doping and over a wide range of the electromagnetic spectrum. This can be achieved using the ECD that faces outward in reflector mode. Another objective is to study the interaction and complementarity of two electrochromic polymers for transmission / absorption window applications, where it is crucial to match the oxidation potential and the number of active sites of the polymer. High quality dual polymer electrochromic devices can be achieved for use in broadband and high contrast devices.

La deposición electroquímica de las capas de polímero se llevó a cabo usando un potenciostato/galvanostato modelo 273A de EG&G. Se usó una celda de tres electrodos con Ag/Ag+ como el electrodo de referencia, Mylar recubierto de oro o ITO/vidrio como el de trabajo y una bandera de platino como el contraelectrodo para electrosintetizar las películas de polímero. Se llevó a cabo la espectroelectroquímica usando un espectrofotómetro Varian Cary 5. Los resultado de colorimetría se obtuvieron mediante el uso de un cromómetro CS-100 de Minolta. The electrochemical deposition of the polymer layers was carried out using a potentiostat / electroplating model 273A from EG&G. A three-electrode cell with Ag / Ag + was used as the reference electrode, gold-coated Mylar or ITO / glass as the working electrode and a platinum flag as the counter electrode to electrosynthesize polymer films. The electrochemical spectrum was carried out using a Varian Cary 5 spectrophotometer. The colorimetry results were obtained by using a Minolta CS-100 chromometer.

La reflectancia del dispositivo que mira hacia el exterior se midió a lo largo de las regiones de infrarrojo y visible usando un espectrómetro 113v FTIR de Bruker y un fotómetro microscopio MPM 800 de Zeiss. En el IR medio, los autores usaron una ventana de ZnSe sobre el polímero y el dispositivo de incluyó en una celda sellada para aislarlo de la atmósfera. En la región visible y de infrarrojo cercano se usó un vidrio portaobjetos de microscopio. La unión de conductores eléctricos a los electrodos permitió la oxidación y reducción del polímero in situ. The reflectance of the outward-facing device was measured along the infrared and visible regions using a Bruker 113v FTIR spectrometer and a Zeiss 800 MPM microscope photometer. In the average IR, the authors used a ZnSe window on the polymer and the device was included in a sealed cell to isolate it from the atmosphere. In the visible and near infrared region a microscope slide glass was used. The union of electrical conductors to the electrodes allowed the oxidation and reduction of the polymer in situ.

ECD de transmisión/absorción. En este estudio los autores comparan dos ECD (con un esquema como se muestra en la figura 25A-B) que tienen la misma capa de coloración catódica (PProDOT-Me2), pero distintos polímeros de coloración anódica, tales como PBEDOT-NMeCz y PProDOT-NPrS. Ambos dispositivos tienen la capacidad de funcionar a voltajes aplicados bajos (±1,0 V), siendo compatibles ambas películas en el mismo entorno electroquímico. Esto aumenta considerablemente su vida media hasta el 86 % de retención del color después de Transmission / absorption ECD. In this study, the authors compare two ECDs (with a scheme as shown in Figure 25A-B) that have the same cathodic coloration layer (PProDOT-Me2), but different anodic coloration polymers, such as PBEDOT-NMeCz and PProDOT -NPrS. Both devices have the ability to operate at low applied voltages (± 1.0 V), both films being compatible in the same electrochemical environment. This considerably increases its half-life up to 86% color retention after

20.000 ciclos. Los dispositivos cambian de un estado decolorado a un estado coloreado, oscuro en menos de 1 segundo, lo que los hace útiles como pantallas electrocrómicas rápidas. Lo más importante, mientras que el PBEDOT-NMeCz es amarillo en la forma neutra y azul en la forma dopada, el recién descubierto PProDOP-NPrS tiene la capacidad de cambiar entre un estado neutro incoloro y un estado dopado gris-verde, que posee la propiedad poco frecuente de ser un material de coloración verdaderamente anódica. Además, el PProDOP-NPrS dopado ensancha el pico de absorción del estado oscuro del ECD tanto en la región de 400-500 nm como en la de 700-800 nm del espectro visible, donde la contribución de la transición n-n* de la película de PProDOT-Me2 es pequeña. Los dispositivos a base de polímeros complementarios de PProDOP-NPrS y PProDOT-Me2 muestran un contraste óptico de aproximadamente el 70 % a la Amáx así como un cambio de luminancia global del 53 %, cambiando de un estado transparente a un estado muy oscuro, casi opaco. 20,000 cycles The devices change from a discolored state to a colored, dark state in less than 1 second, which makes them useful as fast electrochromic screens. Most importantly, while the PBEDOT-NMeCz is yellow in the neutral form and blue in the doped form, the newly discovered PProDOP-NPrS has the ability to switch between a colorless neutral state and a gray-green doped state, which possesses the Uncommon property of being a truly anodic coloring material. In addition, the doped PProDOP-NPrS widens the dark state absorption peak of the ECD in both the 400-500 nm region and the 700-800 nm region of the visible spectrum, where the contribution of the nn * transition of the film of PProDOT-Me2 is small. The complementary polymer-based devices of PProDOP-NPrS and PProDOT-Me2 show an optical contrast of approximately 70% to Amáx as well as a global luminance change of 53%, changing from a transparent state to a very dark state, almost opaque.

Los autores, en sus esfuerzos para ensanchar el pico de absorción al mismo tiempo que se retiene el alto contraste de los ECD de transmisión, han explorado la posibilidad de tener dos polímeros de coloración catódica con diferentes Amáx. Los autores han utilizado PEDOP (Amáx a 520 nm) y PProDOT-Me2 (Amáx a 580 nm). A +1V, ambos polímeros están en su forma oxidada y el electrodo se muestra transparente. A medida que se comenzó a reducir el potencial hasta -1V, el pico correspondiente a la transición n-n* de la capa de PProDOT-Me2 pudo verse a 580 nm. Con el fin de observar la transición de la banda n-n* de la película de PEDOP, fue necesaria una reducción adicional del potencial hasta -2V. Cuando ambos polímeros alcanzaron el estado neutro, pudo verse un ensanchamiento, así como un gran incremento del pico de absorción. The authors, in their efforts to widen the absorption peak while retaining the high contrast of the transmission ECDs, have explored the possibility of having two polymers of cathodic coloration with different Amax. The authors have used PEDOP (Amáx at 520 nm) and PProDOT-Me2 (Amáx at 580 nm). At + 1V, both polymers are in their oxidized form and the electrode is shown transparent. As the potential began to reduce to -1V, the peak corresponding to the n-n * transition of the PProDOT-Me2 layer could be seen at 580 nm. In order to observe the transition of the n-n * band of the PEDOP film, an additional potential reduction to -2V was necessary. When both polymers reached the neutral state, a widening could be seen, as well as a large increase in the absorption peak.

ECD reflectores. Como plataforma de dispositivo que permite convenientemente la caracterización de la propiedad EC en un modo reflector, los autores han usado una estructura de sándwich de dispositivo de electrodo activo que mira hacia el exterior descrita originalmente en la literatura de patentes, [Bennett, R. B.; Kokonasky, W. E.; Hannan, ECD reflectors. As a device platform that conveniently allows the characterization of the EC property in a reflective mode, the authors have used an external electrode active sandwich structure originally described in the patent literature, [Bennett, R. B .; Kokonasky, W. E .; Hannan,

M. J.; Boxall, L. G. en la patente de EE. UU. 5.446.577, 1995; b) Chandrasekhar, P. en la patente de EE. UU. 5.995.273, 1999; cada una de estas patentes se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad] como se muestra esquemáticamente en la figura 25. En este caso, PProDOT-Me2 es la capa superior y PBEDOT-NMeCz es la capa posterior. A medida que la película superior del dispositivo cambia de su estado neutro, coloreado, a su estado p-dopado, decolorado, se observa una transición gradual y controlable desde un violeta opaco hasta un azul pálido transparente. Los autores han mostrado que el dispositivo a base de PProDOT-Me2 proporciona un alto contraste EC en las regiones del visible, del IRC y del IRM del espectro electromagnético [Schwendeman, L; Hwang, J.; Welsh, D. M.; Tanner, D. B.; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 2001, 13, 634]. La proporciones de contraste del 55 % a 0,6 μm en visible, de más del 80 % entre 1,3 y 2,2 μ en el IRC y de más del 50 % entre 3,5 y 5,0 μm demuestran que estos polímeros conductores son materiales excelentes para la reflectividad redox que cambia para una superficie metálica en un amplio intervalo de energías espectrales. Los dispositivos tienen una útil destacada, sometiéndose a 10.000 cambios con una pérdida de contraste de sólo el 20 % aproximadamente. M. J .; Boxall, L. G. in US Pat. UU. 5,446,577, 1995; b) Chandrasekhar, P. in US Pat. UU. 5,995,273, 1999; each of these patents is incorporated herein by reference in its entirety] as shown schematically in Figure 25. In this case, PProDOT-Me2 is the top layer and PBEDOT-NMeCz is the back layer. As the upper film of the device changes from its neutral, colored state, to its p-doped, discolored state, a gradual and controllable transition from an opaque violet to a transparent pale blue is observed. The authors have shown that the PProDOT-Me2-based device provides high EC contrast in the visible, IRC and IRM regions of the electromagnetic spectrum [Schwendeman, L; Hwang, J .; Welsh, D. M .; Tanner, D. B .; Reynolds, J. R. Adv. Mater. 2001, 13, 634]. The contrast ratios of 55% at 0.6 μm in visible, of more than 80% between 1.3 and 2.2 μ in the IRC and of more than 50% between 3.5 and 5.0 μm show that these Conductive polymers are excellent materials for redox reflectivity that change for a metal surface over a wide range of spectral energies. The devices have an outstanding utility, undergoing 10,000 changes with a loss of contrast of only approximately 20%.

Ejemplo 6 - ECD transmisores Example 6 - ECD transmitters

Uno de los objetivos de este ejemplo es potenciar la vida útil bajo condiciones de cambio y el contraste de ECD transmisores, y también ajustar la función del dispositivo en todo el espectro visible. El concepto para producir un dispositivo tal es el uso de capas de polímeros que tienen diferentes Amáx. Solapando las capas de polímero conductor, no sólo se cubre más del espectro visible, sino que la absorbancia del dispositivo también se potencia. Este rendimiento se logró mediante la construcción de un dispositivo transmisor laminado a base de PEDOP/PProDOT-ME2 como las capas de coloración anódica y el derivado de N-propil sulfonato de hueco alto de PProDOP (PProDOP-NPrS) como el polímero de coloración anódica. El aparato cambia en aproximadamente 0,5 segundos de un estado transmisor, azul claro, a un estado de absorción azul oscuro intenso, con un cambio en la transmitancia del 55 % a 577 nm (I. Giurgiu, D.M. Welsh, K. Zong, J.R. Reynolds, pendiente de publicación). One of the objectives of this example is to enhance the lifespan under changing conditions and the contrast of ECD transmitters, and also adjust the function of the device across the entire visible spectrum. The concept for producing such a device is the use of polymer layers having different Amax. By overlapping the conductive polymer layers, not only is more of the visible spectrum covered, but the absorbance of the device is also enhanced. This performance was achieved by the construction of a laminated transmitter device based on PEDOP / PProDOT-ME2 as the anodic coloration layers and the N-propyl sulphonate derivative of high-pitched PProDOP (PProDOP-NPrS) as the anode coloring polymer . The device changes in approximately 0.5 seconds from a light blue transmitter state to a deep dark blue absorption state, with a change in transmittance of 55% at 577 nm (I. Giurgiu, DM Welsh, K. Zong, JR Reynolds, pending publication).

Ejemplo 7 -N-sustitución del 3,4-propilendioxipirrol (ProDOP) Example 7 -N-substitution of 3,4-propylenedioxypyrrole (ProDOP)

Se llevó a cabo la electropolimerización con un potenciostato/galvanostato modelo 273 de EG&G Princeton Applied Research empleando un electrodo de trabajo de botón de platino (diámetro: 1,6 mm; área 0,02 cm2), un contraelectrodo de bandera de platino y una referencia de Ag/AgNO3 (Ag/Ag+) 0,01 M. El electrolito usado fue LiClO4/PC 0,1 M. La referencia se calibró externamente usando una disolución de ferroceno (Fc/Fc+) 5 mM en el mismo electrolito (E1/2(Fc/Fc+) = +0,070 V frente a Ag/Ag+ en LiClO4/PC 0,1 M). Los potenciales se calibraron frente a Fc/Fc+ en el mismo electrolito, como recomienda la IUPAC59. Todos los potenciales se registran frente a Fc/Fc+. Se realizó la electrodeposición a partir de una disolución 0,01 M de monómero en el electrolito a una velocidad de barrido de 20 mV/s. Se llevó a cabo la voltametría cíclica usando la misma distribución de electrodos y usando el electrolito LiOCl4/PC 0,1 M. Se usó el programa informático Corrware II de Scribner Associates para la toma de datos y el control del potenciostato. Electropolymerization was carried out with a potentiostat / electroplating model 273 from EG&G Princeton Applied Research using a platinum button working electrode (diameter: 1.6 mm; area 0.02 cm2), a platinum flag counter electrode and a reference Ag / AgNO3 (Ag / Ag +) 0.01 M. The electrolyte used was LiClO4 / PC 0.1 M. The reference was externally calibrated using a 5 mM ferrocene solution (Fc / Fc +) in the same electrolyte (E1 / 2 (Fc / Fc +) = +0.070 V vs. Ag / Ag + in LiClO4 / 0.1 M PC). The potentials were calibrated against Fc / Fc + in the same electrolyte, as recommended by IUPAC59. All potentials are registered against Fc / Fc +. Electrodeposition was performed from a 0.01 M solution of monomer in the electrolyte at a scan rate of 20 mV / s. Cyclic voltammetry was carried out using the same electrode distribution and using the 0.1M LiOCl4 / PC electrolyte. The Scribner Associates Corrware II software was used for data collection and potentiostat control.

Se llevaron a cabo medidas espectroelectroquímicas usando un espectrofotómetro Varian Cary 5E UV-visible-IRC conectado a un ordenador a una velocidad de barrido de 600 nm/min. Se usó un montaje de celda de tres electrodos donde el electrodo de trabajo era un vidrio recubierto de ITO (7 x 50 x 0,6 mm, 20 O/0�, Delta Technologies Inc.), el contraelectrodo era un hilo de platino y un electrodo de referencia de Ag/AgNO3 0,01 M. Los potenciales se aplicaron el mismo potenciostato EG&G descrito anteriormente y los datos se registraron con el programa de ordenador Corrware II para datos electroquímicos y con el Varian Cary Win-UV para los datos espectrales. Spectrum-electrochemical measurements were carried out using a Varian Cary 5E UV-visible-IRC spectrophotometer connected to a computer at a scanning speed of 600 nm / min. A three electrode cell assembly was used where the working electrode was an ITO coated glass (7 x 50 x 0.6 mm, 20 O / 0�, Delta Technologies Inc.), the counter electrode was a platinum wire and a 0.01 M Ag / AgNO3 reference electrode. The potentials were applied to the same EG&G potentiostat described above and the data was recorded with the Corrware II computer program for electrochemical data and with the Varian Cary Win-UV for spectral data. .

Se obtuvieron medidas de colorimetría usando un cromómetro CS-100 de Minolta y la geometría normal/normal (0/0) de iluminación/vista recomendada por la CIE para las medidas de transmitancia.58 En cuanto a la espectroelectroquímica, se empleó una celda de tres electrodos. El potencial se controló por el mismo potenciostato EG&G. La muestra se iluminó desde atrás por una fuente de luz D50 (5000 K) en una cabina de luz diseñada para excluir la luz exterior. Las coordenadas de color se expresan en el espacio de color Yxy 1931 de la CIE, donde el valor de Y es una medida de la luminancia en Cd/m2. La luminancia relativa, expresada en %, se calculó dividiendo el valor de Y medido en la muestra entre el valor de Y0 correspondiente al fondo. Obsérvese que, frecuentemente, se registra la luminancia relativa en lugar de la luminancia debido a que proporciona un valor más significativo. Colorimetry measurements were obtained using a Minolta CS-100 chromometer and the normal / normal geometry (0/0) of illumination / sight recommended by the CIE for transmittance measurements.58 As regards the electrochemical spectrum, a cell was used. Three electrodes The potential was controlled by the same potentiostat EG&G. The sample was illuminated from behind by a D50 light source (5000 K) in a light booth designed to exclude outside light. The color coordinates are expressed in the Yxy 1931 color space of the CIE, where the value of Y is a measure of the luminance in Cd / m2. The relative luminance, expressed in%, was calculated by dividing the value of Y measured in the sample by the value of Y0 corresponding to the background. Note that, frequently, relative luminance is recorded instead of luminance because it provides a more significant value.

Las películas de polímero para espectroelectroquímica se prepararon por deposición galvanostática sobre ITO (Rs 10 O/�). Las películas con soporte de ITO se hicieron crecer a 0,01/cm2 mA en LiClO4/PC 0,1 M que contenía 0,01 M de monómero. Polymer films for electrochemical spectrum were prepared by galvanostatic deposition on ITO (Rs 10 O / �). The films with ITO support were grown at 0.01 / cm2 mA in 0.1 M LiClO4 / PC containing 0.01 M monomer.

Síntesis de monómero. En este ejemplo, la N-sustitución del 3,4-propilendioxipirrol (ProDOP) se realizó a través de una N-alquilación con varias cadenas de alquilo con diferentes longitudes y carácter hidrófilo/hidrófobo (véase la figura 26). El ProDOP se trató con hidruro de sodio y se añadieron bromuros de alquilo a temperatura ambiente. Las mezclas de reacción se sometieron a reflujo durante tiempos determinados y la purificación por cromatografía proporcionó los productos N-alquilados 2a-c respectivamente. Para 2d, se añadió tri(etilenglicol) mesilato protegido con t-butildimetilsililo (TBDMS) a la disolución de ProDOP después de tratarlo con hidruro de sodio. Después de que la reacción se completara y purificara, la desprotección por fluoruro de tetrabutilamonio proporcionó N-Gly ProDOP. Para obtener el monómero sulfonado 2e, se trató el ProDOP con NaH en THF seco y se añadió subsiguientemente 1-propanosulfonato a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se sometió a reflujo durante 24 horas y la purificación por cromatografía proporcionó ProDOP-N-propil sulfonato de sodio con un rendimiento del 85 %. Synthesis of monomer. In this example, the N-substitution of 3,4-propylenedioxypyrrole (ProDOP) was carried out through an N-alkylation with several alkyl chains with different lengths and hydrophilic / hydrophobic character (see Figure 26). The ProDOP was treated with sodium hydride and alkyl bromides were added at room temperature. The reaction mixtures were refluxed for certain times and purification by chromatography provided N-alkylated products 2a-c respectively. For 2d, tri (ethylene glycol) t-butyldimethylsilyl (TBDMS) protected mesylate was added to the ProDOP solution after being treated with sodium hydride. After the reaction was completed and purified, deprotection by tetrabutylammonium fluoride provided N-Gly ProDOP. To obtain the sulfonated monomer 2e, the ProDOP was treated with NaH in dry THF and 1-propanesulfonate was subsequently added at room temperature. The reaction mixture was refluxed for 24 hours and purification by chromatography provided sodium ProDOP-N-propyl sulfonate in 85% yield.

Polimerización electroquímica. Los monómeros 2a-d se electropolimerizaron/depositaron a partir de disoluciones que contenían monómero 10 mM en LiClO4/carbonato de propileno (PC) 0,1 M. La electropolimerización de 2e se llevó a cabo en una mezcla de PC y agua (94:6). La presencia de una pequeña cantidad de agua permite la solubilidad del monómero que, de otro modo, es insoluble en acetonitrilo (ACN), N, N-dimetilformamida (DMF) o PC. La tabla 1 muestra los potenciales de oxidación de pico del monómero (Ep, m) monitorizados durante el crecimiento acumulativo a una velocidad de barrido de 20 mV/s. Comparable con la relación entre el pirrol y los N-alquil pirroles, el potencial de oxidación del ProDOP (Eóx,m =+0,58 V frente a Fc/Fc+) es mayor que el de los ProDOP N-sustituidos. El sustituyente propilendioxi de las posiciones 3- y 4- del anillo de pirrol incrementa el carácter rico en electrones del monómero, conduciendo así a potenciales de oxidación de monómero menores. Además, la N-alquilo sustitución incrementa la densidad electrónica en el centro redox a través de efectos inductores y los monómeros resultantes tienen potenciales de oxidación incluso menores que el ProDOP original. El potencial de oxidación del monómero se incrementa mínimamente con la longitud de la cadena (+0,50 V para N-Me ProDOP, +0,51 V para N-Pr ProDOP, +0,52 V para N-Oct ProDOP y +0,54 V para N-Gly ProDOP frente a Fc/Fc+). El potencial de oxidación para el monómero 2e es menor que el de los demás ProDOP N-sustituidos (+0,25 V frente a Fc/Fc+). Esto podría deberse al hecho de que el N-PrS ProDOP forma cationes radicales más estables, estando la carga positiva equilibrada por el grupo del extremo de sulfonato cargado negativamente. Electrochemical polymerization. The 2a-d monomers were electropolymerized / deposited from solutions containing 10 mM monomer in 0.1 M LiClO4 / propylene carbonate (PC). The 2e electropolymerization was carried out in a mixture of PC and water (94: 6). The presence of a small amount of water allows the solubility of the monomer that is otherwise insoluble in acetonitrile (ACN), N, N-dimethylformamide (DMF) or PC. Table 1 shows the monomer peak oxidation potentials (Ep, m) monitored during cumulative growth at a scan rate of 20 mV / s. Comparable with the relationship between pyrrole and N-alkyl pyrroles, the oxidation potential of ProDOP (Eóx, m = + 0.58 V versus Fc / Fc +) is greater than that of N-substituted ProDOPs. The propylenedioxy substituent at positions 3- and 4- of the pyrrole ring increases the electron-rich character of the monomer, thus leading to lower monomer oxidation potentials. In addition, the N-alkyl substitution increases the electronic density in the redox center through inductive effects and the resulting monomers have oxidation potentials even lower than the original ProDOP. The oxidation potential of the monomer is minimally increased with the chain length (+ 0.50 V for N-Me ProDOP, + 0.51 V for N-Pr ProDOP, + 0.52 V for N-Oct ProDOP and + 0.54 V for N-Gly ProDOP vs. Fc / Fc +). The oxidation potential for monomer 2e is lower than that of the other N-substituted ProDOPs (+0.25 V vs. Fc / Fc +). This could be due to the fact that N-PrS ProDOP forms more stable radical cations, the positive charge being balanced by the negatively charged sulfonate end group.

Las polimerizaciones potenciodinámicas de los monómeros 2a-e se muestran en la figura 27. En todos los casos, se observa que el proceso redox del polímero de potencial bajo evoluciona bastante bien. En el caso de la polimerización de N-Me PProDOP (Figura 27A), la aparición de un pico distinto del proceso redox del polímero a un potencial menor que la oxidación de monómero (+0,20 V frente a Fc/Fc+) puede indicar un crecimiento que implica el acoplamiento de oligómeros solubles, que son más reactivos que el monómero mismo. Para los monómeros 2b y 2c, la polimerización transcurre a una velocidad mucho más lenta. Se ha informado anteriormente de esta disminución sustancial de la velocidad de electropolimerización para pirroles N-alquilados y se atribuyó a una disminución de la conductividad resultante de la N-sustitución. Generalmente, cuanto más largo es el sustituyente, menor es la conductividad de la película resultante y, por lo tanto, más lenta es su electrodeposición. Por ejemplo, después 20 ciclos, la corriente de pico anódica del N-Me PProDOP es de aproximadamente 0,80 mA/cm2, mientras que el N-Pr PProDOP apenas alcanza los 0,054 mA/cm2 y el N-Oct PProDOP los 0,050 mA/cm2. Obsérvese que, a pesar de tener una cadena más larga, las electrodeposiciones del N-Gly PProDOP y del N-PrS ProDOP (figuras 27D y 27E, respectivamente) son mucho más rápidas que las de los demás N-alquil PProDOP, excepto el N-Me PProDOP. Este incremento en la velocidad de deposición está inducido probablemente por el carácter más hidrófilo de los sustituyentes, que proporciona una mejor adherencia al sustrato. Cabe destacar que todos los polímeros estudiados, con la excepción del N-Me PProDOP, presentan procesos redox muy estrechos durante el crecimiento acumulativo. Dado que los potenciales de oxidación a la mitad de la curva varían de forma lineal con la inversa del número de unidades que se repiten, esto parece indicar que los polímeros resultantes tienen una distribución estrecha de peso molecular. The potentiodynamic polymerizations of the 2a-e monomers are shown in Figure 27. In all cases, it is observed that the redox process of the low potential polymer evolves quite well. In the case of the polymerization of N-Me PProDOP (Figure 27A), the appearance of a different peak of the redox process of the polymer at a potential lower than the monomer oxidation (+ 0.20 V vs. Fc / Fc +) may indicate a growth that involves the coupling of soluble oligomers, which are more reactive than the monomer itself. For monomers 2b and 2c, polymerization proceeds at a much slower rate. This substantial decrease in the electropolymerization rate for N-alkylated pyrroles has been reported previously and was attributed to a decrease in conductivity resulting from N-substitution. Generally, the longer the substituent, the lower the conductivity of the resulting film and, therefore, the slower its electrodeposition. For example, after 20 cycles, the anodic peak current of the N-Me PProDOP is approximately 0.80 mA / cm2, while the N-Pr PProDOP barely reaches 0.054 mA / cm2 and the N-Oct PProDOP is 0.050 mA / cm2. Note that, despite having a longer chain, the electrodepositions of the N-Gly PProDOP and the N-PrS ProDOP (Figures 27D and 27E, respectively) are much faster than those of the other N-alkyl PProDOP, except the N -Me PProDOP. This increase in deposition rate is probably induced by the more hydrophilic character of the substituents, which provides better adhesion to the substrate. It should be noted that all polymers studied, with the exception of N-Me PProDOP, have very narrow redox processes during cumulative growth. Since oxidation potentials in the middle of the curve vary linearly with the inverse of the number of repeating units, this seems to indicate that the resulting polymers have a narrow molecular weight distribution.

Caracterización de polímero Los polímeros se depositaron por voltametría cíclica sobre un electrodo de botón platino (área: 0,02 cm2) a partir de una disolución de monómero 0,01 M en electrolito LiClO4/PC 0,1 M. Con el fin de comparar el comportamiento electroquímico de diferentes polímeros N-sustituidos, y dado que la velocidad de polimerización es mucho más lenta cuando se incrementa la longitud de la cadena, se realizó la electrodeposición durante 4 ciclos para N-Me ProDOP, 5 ciclos para N-Gly ProDOP, 20 ciclos para N-Oct ProDOP, 40 ciclos para N-Pr ProDOP y para de manera galvanostática para N-PrS ProDOP a una densidad de corriente de 0,04 mA/cm2 pasando una carga total de 10 mC/cm2. Como resultado, todos los polímeros están en un intervalo relativamente estrecho de densidades de corriente. Polymer characterization The polymers were deposited by cyclic voltammetry on a platinum button electrode (area: 0.02 cm2) from a 0.01 M monomer solution in 0.1 M LiClO4 / PC electrolyte in order to compare the electrochemical behavior of different N-substituted polymers, and since the polymerization rate is much slower when the chain length is increased, electrodeposition was performed for 4 cycles for N-Me ProDOP, 5 cycles for N-Gly ProDOP , 20 cycles for N-Oct ProDOP, 40 cycles for N-Pr ProDOP and for galvanostatically for N-PrS ProDOP at a current density of 0.04 mA / cm2 with a total load of 10 mC / cm2. As a result, all polymers are in a relatively narrow range of current densities.

La figura 28 muestra voltamogramas cíclicos de películas finas de PProDOP N-sustituido a velocidades de barrido de 50, 100, 150 y 200 mV/s en LiClO4/PC 0,1 M. Se observan procesos redox bien definidos y reversibles con PProDOP N-sustituidos en contraste con los amplios procesos redox registrados para N-alquil pirroles. Los potenciales de oxidación a mitad de la curva de los polímeros (E1/2) están entre -0,10 V y -0,25 V frente a Fc/Fc+ (véase la tabla 1). Como se observó para los potenciales de oxidación del monómero, cuanto más largo es el Nsustituyente, más alto es el E1/2 (siendo N-PrS ProDOP la excepción), un fenómeno observado también para los Nalquil pirroles. Esto podría ser resultado de que el sustituyente distorsiona el esqueleto del polímero y disminuye del grado de conjugación. El comportamiento capacitivo de estos materiales disminuye con un incremento en la longitud del N-sustituyente. Los autores atribuyen esto a una caída en la conductividad electrónica a medida que se reducen las interacciones intercatenarias al incrementarse la longitud de la cadena lateral. Figure 28 shows cyclic voltamograms of thin films of N-substituted PProDOP at scanning rates of 50, 100, 150 and 200 mV / s in LiClO4 / PC 0.1 M. Well-defined and reversible redox processes are observed with PProDOP N- substituted in contrast to the extensive redox processes recorded for N-alkyl pyrroles. The oxidation potentials in the middle of the polymer curve (E1 / 2) are between -0.10 V and -0.25 V versus Fc / Fc + (see table 1). As observed for the oxidation potentials of the monomer, the longer the Nsubstituent, the higher the E1 / 2 (N-PrS ProDOP being the exception), a phenomenon also observed for Nalkyl pyrroles. This could be a result of the substituent distorting the polymer skeleton and decreasing the degree of conjugation. The capacitive behavior of these materials decreases with an increase in the length of the N-substituent. The authors attribute this to a drop in electronic conductivity as intercatenary interactions are reduced as the length of the side chain increases.

La figura 29 muestra el VC del N-PrS PProDOP preparado en ausencia de electrolito de apoyo. Aunque los autores han observado procesos redox bien definidos y reversibles en las películas preparadas en presencia de (figura 28E) y sin electrolito, el hecho de que las densidades de corriente sean comparables a las mismas velocidades de barrido, conduce a la conclusión de que el polímero es autodopante. Figure 29 shows the VC of the N-PrS PProDOP prepared in the absence of supporting electrolyte. Although the authors have observed well-defined and reversible redox processes in films prepared in the presence of (Figure 28E) and without electrolyte, the fact that the current densities are comparable at the same scanning speeds, leads to the conclusion that the polymer is autodopante.

Para ilustrar la destacada reversibilidad de estos procesos redox, se informa de las proporciones de corriente de pico anódica y catódica (ipa/ipc) y la separación de picos (LEp) en la tabla 1. Con la exclusión del N-Me PProDOP, que muestra una proporción de pico de 1,35 y una separación de picos relativamente alta (92 mV), todos los demás PProDOP N-sustituidos presentan una proporción casi ideal de 1,0 junto con una LEp muy pequeña (menos de 8 mV) a una velocidad de barrido de 20 mV/s. La dependencia de la velocidad de barrido de las corrientes de pico anódica y catódica y la separación de picos (LEp) muestra una dependencia lineal como una función de la velocidad de barrido como se ilustra en la figura 30A para el N-PrS PProDOP. Esto demuestra que los procesos electroquímicos no son limitados por difusión y son reversibles, incluso a velocidades de barrido muy altas. La capacidad de cambiarse de forma reversible en un proceso no limitado por difusión a velocidades de barrido de hasta 500 mV s-1 es bastante inusual para polímeros conductores y puede provenir de la finura de las películas de polímero (aproximadamente 30 nm). Como se ve en la tabla 1, la LEp disminuye al aumentar la longitud de los sustituyentes y la proporción de los picos anódico y catódico se aproxima a 1,0, lo que indica que los procesos redox se hacen más reversibles. En resumen, la electroquímica del PProDOP N-sustituido muestra procesos redox bien definidos y reversibilidad destacada en comparación con el polipirrol y el PProDOP. To illustrate the outstanding reversibility of these redox processes, the proportions of anodic and cathodic peak current (ipa / ipc) and peak separation (LEp) are reported in Table 1. With the exclusion of N-Me PProDOP, which shows a peak ratio of 1.35 and a relatively high peak separation (92 mV), all other N-substituted PProDOPs have an almost ideal ratio of 1.0 together with a very small LEp (less than 8 mV) at a scanning speed of 20 mV / s. The dependence of the scanning speed of the anodic and cathodic peak currents and the peak separation (LEp) shows a linear dependence as a function of the scanning speed as illustrated in Figure 30A for the N-PrS PProDOP. This demonstrates that electrochemical processes are not limited by diffusion and are reversible, even at very high scan speeds. The ability to change reversibly in a process not limited by diffusion at scanning rates of up to 500 mV s-1 is quite unusual for conductive polymers and may come from the fineness of polymer films (approximately 30 nm). As seen in Table 1, the LEp decreases with increasing length of the substituents and the proportion of the anodic and cathodic peaks approaches 1.0, indicating that redox processes become more reversible. In summary, the electrochemistry of the N-substituted PProDOP shows well-defined redox processes and outstanding reversibility compared to polypyrrole and PProDOP.

La estabilidad del polímero para cambios a largo plazo entre estados oxidados y neutros es una característica importante para el uso de estos materiales en aplicaciones de dispositivos. Hemos monitorizado cambios en las corrientes y potenciales de pico anódico y catódico de una película de 0,12 μm de N-PrS PProDOP, preparada por deposición galvanostática a una densidad de corriente constante de 0,04 mA/cm2. La película se sometió a ciclos The stability of the polymer for long-term changes between oxidized and neutral states is an important feature for the use of these materials in device applications. We have monitored changes in the currents and potentials of anodic and cathodic peak of a 0.12 μm film of N-PrS PProDOP, prepared by galvanostatic deposition at a constant current density of 0.04 mA / cm2. The film was subjected to cycles

10.000 veces con una velocidad de barrido de 100 mV/s en LiOCl4/PC 0,1 M. La figura 30B muestra el lento incremento de las corrientes de pico tanto anódica como catódica durante los primeros miles de ciclos. Esto va seguido por una lenta disminución, de modo que después de 10.000 ciclos la respuesta a la corriente del polímero está próxima a su valor inicial. La carga global implicada en el proceso electroquímico se calculó para cada voltamograma y la carga total perdida durante este experimento disminuye en menos del 8 % después de 5.000 ciclos y menos del 30 % después de 10.000 ciclos. Esto demuestra que las películas de N-PrS PProDOP pueden cambiar muchas veces entre estados oxidados y reducidos con cambios relativamente pequeños en la electroactividad, convirtiendo a este polímero en un buen candidato para aplicaciones electrocrómicas. 10,000 times with a scanning speed of 100 mV / s in LiOCl4 / PC 0.1 M. Figure 30B shows the slow increase in both anodic and cathodic peak currents during the first thousands of cycles. This is followed by a slow decrease, so that after 10,000 cycles the response to the polymer current is close to its initial value. The overall load involved in the electrochemical process was calculated for each voltamogram and the total charge lost during this experiment decreases by less than 8% after 5,000 cycles and less than 30% after 10,000 cycles. This demonstrates that N-PrS PProDOP films can change many times between oxidized and reduced states with relatively small changes in electroactivity, making this polymer a good candidate for electrochromic applications.

Espectroelectroquímica. Se depositaron películas finas de PProDOP N-sustituido sobre sustratos de ITO/vidrio usando una deposición galvanostática a una densidad de corriente de 0,01 mA/cm2. Pudieron obtenerse películas electroactivas de N-Oct ProDOP sobre ITO/vidrio, pero no eran lo suficientemente espesas para permitir el análisis espectroelectroquímico, probablemente debido a la fuerte hidrofobicidad de monómero conferida por la larga cadena de alquilo. La figura 31 presenta la espectroelectroquímica del N-Me PProDOP (A), N-Pr PProDOP (B), N-Gly PProDOP (C) y N-PrS PProDOP (D) en LiClO4/PC 0,1 M. Como se esperaba, la N-sustitución ha desplazado hacia el azul la transición de n a n*, que ahora se encuentra en el intervalo UV, con una Amáx a 330 nm (3,75 eV) para el N-Me PProDOP, 340 nm (3,65 eV) para el N-PrS PProDOP y 306 nm (4 eV) para el N-Pr PProDOP y el N-Gly PProDOP. Esto corresponde a un hueco de banda (medido en el borde de banda de absorción de n a n*) de 3,0 eV para el N-Me PProDOP, 2,9 eV para el N-PrS PProDOP y 3,2 eV para los otros polímeros, que son considerablemente más altos que el de PProDOP (2,2 eV). El desplazamiento hacia el azul con relación al PProDOP, puede explicarse por el efecto estérico del N-sustituyente. La capacidad de controlar el hueco de banda con la interacción estérica es especialmente útil para los polímeros electrocrómicos, ya que puede obtener fácilmente una amplia variedad de colores en una sola familia de polímeros. El significativo desplazamiento hacia el azul obtenido añadiendo un N-sustituyente al anillo de ProDOP abre el uso de estos materiales como polímeros de coloración anódica, que son incoloros en el estado neutro y se colorean tras el dopaje, aunque se someten a sus cambios redox a un potencial lo suficientemente bajo para proporcionar las largas vidas útiles mostradas anteriormente. El N-Gly PProDOP y el N-PrS PProDOP neutros absorben sólo en el intervalo UV, lo que provoca que sean transparentes e incoloros, mientras que los N-Me y los N-Pr PProDOP mantienen una coloración residual (por ejemplo morado claro en el caso del N-Me PProDOP). Spectrum electrochemistry Thin films of N-substituted PProDOP were deposited on ITO / glass substrates using a galvanostatic deposition at a current density of 0.01 mA / cm2. Electroactive films of N-Oct ProDOP on ITO / glass could be obtained, but were not thick enough to allow spectrochemical analysis, probably due to the strong hydrophobicity of monomer conferred by the long alkyl chain. Figure 31 shows the electrochemical spectrum of N-Me PProDOP (A), N-Pr PProDOP (B), N-Gly PProDOP (C) and N-PrS PProDOP (D) in LiClO4 / PC 0.1 M. As expected , the N-substitution has shifted the transition of nan *, which is now in the UV range, to blue, with an Amáx at 330 nm (3.75 eV) for the N-Me PProDOP, 340 nm (3.65 eV) for the N-PrS PProDOP and 306 nm (4 eV) for the N-Pr PProDOP and the N-Gly PProDOP. This corresponds to a band gap (measured at the nan * absorption band edge) of 3.0 eV for the N-Me PProDOP, 2.9 eV for the N-PrS PProDOP and 3.2 eV for the others polymers, which are considerably higher than that of PProDOP (2.2 eV). The blue shift relative to PProDOP can be explained by the steric effect of the N-substituent. The ability to control the band gap with steric interaction is especially useful for electrochromic polymers, since it can easily obtain a wide variety of colors in a single family of polymers. The significant blue shift obtained by adding an N-substituent to the ProDOP ring opens the use of these materials as anodic colored polymers, which are colorless in the neutral state and are colored after doping, although they undergo their redox changes to a potential low enough to provide the long service lives shown above. The N-Gly PProDOP and the N-PrS PProDOP neutral absorb only in the UV range, which causes them to be transparent and colorless, while the N-Me and the N-Pr PProDOP maintain a residual coloration (for example light purple in the case of the N-Me PProDOP).

Tras la oxidación, la transición de n a n* disminuye a expensas de una banda de absorción ancha y muy intensa centrada en el infrarrojo cercano (IRC) correspondiente a los transportadores de carga de baja energía. La cola de esta banda del IRC, así como una banda intermedia en la región visible, son responsables de la coloración de las películas de polímero. La intensidad de esta coloración es, a lo sumo, moderada en comparación con los estados neutros coloreados del PProDOP original o los polímeros de dioxitiofeno. After oxidation, the transition from n to n * decreases at the expense of a wide and very intense absorption band centered on the near infrared (IRC) corresponding to the low energy charge conveyors. The tail of this IRC band, as well as an intermediate band in the visible region, are responsible for the coloring of the polymer films. The intensity of this coloration is, at the most, moderate in comparison with the colored neutral states of the original PProDOP or dioxythiophene polymers.

La transmitancia de la luz visible (% T) del N-Gly PProDOP en diferentes niveles de dopaje se presenta en la figura The visible light transmittance (% T) of the N-Gly PProDOP at different levels of doping is presented in the figure

32. En el estado neutro (-300 mV frente a Fc/Fc+), la película de polímero es altamente transparente y transmite más del 90 % de la luz en todo el espectro visible. A un potencial intermedio (+60 mV), la transmitancia muestra un mínimo del 40 % a aproximadamente 470 nm. Cuando el polímero alcanza su nivel de oxidación máximo (+700 mV), la transmitancia por debajo de 550 nm aumenta a expensas de la transmitancia a longitudes de onda mayores. El mínimo de transmitancia que se aprecia a 470 nm desaparece y ahora corresponde a un máximo de la transmitancia en el visible (alrededor del 55 %). Estos cambios en la transmitancia a lo largo del intervalo visible de la luz tienen una gran influencia en el color del polímero, que cambia de un estado neutro, transparente, incoloro, a un estado dopado azul. Por lo tanto, el N-Gly PProDOP es un material de coloración anódica puro, lo cual es extremadamente poco frecuente entre polímeros electrocrómicos. Por otra parte, con propiedades ópticas similares, el N-PrS PProDOP tiene varias ventajas sobre el N-Gly PProDOP. Por ejemplo, la velocidad de deposición es mucho más rápida, la calidad de la película es mejor, las conductividades de las películas son más altas y los colores obtenidos están más saturados. 32. In the neutral state (-300 mV versus Fc / Fc +), the polymer film is highly transparent and transmits more than 90% of the light throughout the visible spectrum. At an intermediate potential (+60 mV), the transmittance shows a minimum of 40% at approximately 470 nm. When the polymer reaches its maximum oxidation level (+700 mV), the transmittance below 550 nm increases at the expense of the transmittance at longer wavelengths. The minimum transmittance seen at 470 nm disappears and now corresponds to a maximum transmittance in the visible (around 55%). These changes in the transmittance over the visible range of light have a great influence on the color of the polymer, which changes from a neutral, transparent, colorless state to a blue doped state. Therefore, N-Gly PProDOP is a pure anodic coloring material, which is extremely rare among electrochromic polymers. On the other hand, with similar optical properties, the N-PrS PProDOP has several advantages over the N-Gly PProDOP. For example, the deposition rate is much faster, the quality of the film is better, the conductivities of the films are higher and the colors obtained are more saturated.

Conductividad y procesabilidad del N-PrS PProDOP. Se prepararon películas independientes de N-PrS PProDOP por deposición galvanostática sobre electrodos de carbono vítreo a partir de disoluciones de PC y agua Conductivity and processability of the N-PrS PProDOP. Independent N-PrS PProDOP films were prepared by galvanostatic deposition on glassy carbon electrodes from PC and water solutions

(94:6) que contenían monómero 0,01 M con y sin LiClO4 0,1 M a temperatura ambiente. Las conductividades a temperatura ambiente de estas películas independientes se midieron usando la técnica de sonda de cuatro puntos y se descubrió que estaban por debajo, en el intervalo de 10-4-10-3 S/cm, de acuerdo con los resultados de los que se informa en la literatura para los derivados de pirrol N-sustituidos. Las películas de polímero resultantes eran completamente solubles en agua tanto en sus formas neutras como en las oxidadas. Debido al procedimiento de electropolimerización usado, el consumo de monómero es bastante bajo por su diseño, haciendo bajos los rendimientos de polímero. Incluso en los mejores casos, los rendimientos de electropolimerización son del orden del 5-10 %. (94: 6) containing 0.01 M monomer with and without 0.1 M LiClO 4 at room temperature. The ambient temperature conductivities of these independent films were measured using the four-point probe technique and found to be below, in the range of 10-4-10-3 S / cm, according to the results of which It is reported in the literature for N-substituted pyrrole derivatives. The resulting polymer films were completely soluble in water in both neutral and oxidized forms. Due to the electropolymerization process used, the monomer consumption is quite low due to its design, making polymer yields low. Even in the best cases, the electropolymerization yields are of the order of 5-10%.

Se disolvieron en agua películas independientes de N-PrS PProDOP preparadas electroquímicamente y las disoluciones se echaron después sobre electrodos de botón de carbón vítreo, seguido de la evaporación de agua. Los voltamogramas cíclicos de estas películas en electrolito orgánico sin monómero mostraron que el polímero era electroactivo con una respuesta VC bastante similar a la de las películas electrodepositadas, lo que demuestra que este polímero es procesable y no pierde su electroactividad tras la disolución y posterior reprecipitación. Independent films of N-PrS PProDOP electrochemically prepared were dissolved in water and the solutions were then cast on glassy carbon button electrodes, followed by evaporation of water. The cyclic voltamograms of these films in organic electrolyte without monomer showed that the polymer was electroactive with a VC response quite similar to that of electrodeposited films, demonstrating that this polymer is processable and does not lose its electroactivity after dissolution and subsequent reprecipitation.

Para estudiar las propiedades ópticas de disoluciones acuosas de N-PrS PProDOP, se prepararon películas poliméricas sobre un electrodo de trabajo de lámina de platino a partir de una disolución de monómero 0,01 M en LiClO4/PC 0,01 M:H2O (94:6) usando una densidad de corriente de 0,04 mA/cm2 y una densidad de carga de 0,45 C/cm2. Las películas se mantuvieron a un potencial de neutralización (-0,7 V frente a Ag/Ag+) durante 15 minutos, se lavaron con ACN y acetona y se secaron al vacío, y después, se disolvieron en 3,0 ml de agua para las investigaciones espectrales. La disolución de polímero neutro mostró una transición n-n* a 285 nm con un inicio de la absorción de 3,45 eV. Estos valores están desplazados hacia el azul con respecto a los valores obtenidos para películas finas sólidas (véase la tabla 1) como esperaba, ya que las cadenas de polímero pueden adoptar conformaciones con más torsión de media. Patil et.al. informaron de desplazamientos similares para los poli-3(alcano sulfonato)tiofenos. To study the optical properties of aqueous solutions of N-PrS PProDOP, polymer films were prepared on a platinum sheet working electrode from a 0.01 M monomer solution in 0.01 M LiClO4 / PC: H2O (94 : 6) using a current density of 0.04 mA / cm2 and a charge density of 0.45 C / cm2. The films were maintained at a neutralization potential (-0.7 V vs. Ag / Ag +) for 15 minutes, washed with ACN and acetone and dried in vacuo, and then dissolved in 3.0 ml of water for spectral investigations. The neutral polymer solution showed an n-n * transition at 285 nm with an absorption start of 3.45 eV. These values are shifted towards blue with respect to the values obtained for solid thin films (see table 1) as expected, since polymer chains can adopt conformations with more average torsion. Patil et.al. reported similar displacements for the poly-3 (alkane sulfonate) thiophenes.

Colorimetría. Los resultados anteriores demuestran que el N-Me, el N-PrS y el N-Gly PProDOP tienen propiedades electroquímicas y ópticas únicas. Como color es la propiedad más importante que debe tenerse en cuenta en aplicaciones electrocrómicas, los autores estudiaron los polímeros anteriores por colorimetría y expresan los resultados en los espacios de color CIE 1931 Yxy y CIE 1976 L*a*b* como recomienda la "Comisión Internacional de la Iluminación" (CIE). Los colores observados para cada polímero en diferentes niveles de dopaje se resumen en la tabla 2. Después de la oxidación, el N-Me PProDOP cambia de morado a azul, pasando por un intermedio verde oscuro. Cabría destacar que un color morado intenso no tiene una sola longitud de onda situada en el locus espectral del diagrama CIE 1931, y los resultados de la adición de varias absorciones situadas a diferentes longitudes de onda en el espectro visible. El tono de color de este polímero en el espacio de color CIE 1931 Yxy se muestra en la figura 33A. Entre -1,10 V y -0,30 V frente a Fc/Fc+, las coordenadas xy son casi invariables, lo que significa que no existe un cambio visible en el color del polímero. Cuando el potencial se aumenta hasta +0,85 V, la longitud de onda dominante de la luz transmitida a través del material disminuye como consecuencia de la formación de transportadores de carga, mostrando absorciones a longitudes de onda mayores. A potenciales mayores, las transiciones asociadas con los transportadores de carga disminuyen en intensidad, como muestra la espectroelectroquímica, dando así como resultado una absorción menor a longitudes de onda mayores y, por lo tanto, una disminución de la longitud de onda dominante. Este comportamiento es bastante típico para polímeros electrocrómicos. Los tonos de color del N-Gly PProDOP y el N-PrS PProDOP, mostrados en las figuras 33B y C, respectivamente, presentan características similares. Sin embargo, las coordenadas xy de estos polímeros en el estado neutro están próximas al punto blanco (x = 0,349, y = 0,378), lo que indica que los materiales son incoloros. Como se observa en la tabla 2, el N-Gly PProDOP y el N-PrS PProDOP cambian tras la oxidación de incoloro a azul-gris, pasando por diferentes tonalidades, incluyendo rosa claro y gris. Estos colores son bastante diferentes de los observados en el PProDOP, que cambia de naranja a azul claro-gris pasando por marrón. Colorimetry The above results demonstrate that N-Me, N-PrS and N-Gly PProDOP have unique electrochemical and optical properties. As color is the most important property that should be taken into account in electrochromic applications, the authors studied the above polymers by colorimetry and express the results in the CIE 1931 Yxy and CIE 1976 L * a * b * color spaces as recommended by the "Commission Lighting International "(CIE). The colors observed for each polymer at different levels of doping are summarized in Table 2. After oxidation, the N-Me PProDOP changes from purple to blue, passing through a dark green intermediate. It should be noted that an intense purple color does not have a single wavelength located in the spectral locus of the CIE 1931 diagram, and the results of the addition of several absorptions located at different wavelengths in the visible spectrum. The color tone of this polymer in the CIE 1931 Yxy color space is shown in Figure 33A. Between -1,10 V and -0,30 V versus Fc / Fc +, the xy coordinates are almost invariable, which means that there is no visible change in the color of the polymer. When the potential is increased to +0.85 V, the dominant wavelength of the light transmitted through the material decreases as a result of the formation of charge conveyors, showing absorptions at longer wavelengths. At higher potentials, the transitions associated with the charge transporters decrease in intensity, as shown by the electrochemical spectrum, thus resulting in a lower absorption at longer wavelengths and, therefore, a decrease in the dominant wavelength. This behavior is quite typical for electrochromic polymers. The color tones of the N-Gly PProDOP and the N-PrS PProDOP, shown in Figures 33B and C, respectively, have similar characteristics. However, the xy coordinates of these polymers in the neutral state are close to the white point (x = 0.349, y = 0.378), indicating that the materials are colorless. As shown in Table 2, the N-Gly PProDOP and the N-PrS PProDOP change after oxidation from colorless to blue-gray, going through different shades, including light pink and gray. These colors are quite different from those observed in the PProDOP, which changes from orange to light blue-gray to brown.

La luminancia, que es una coordenada del espacio de color Yxy, representa el brillo de un color como lo ve el ojo humano. También proporciona mucha información ya que, con un sólo valor, proporciona información sobre la transparencia percibida de una muestra en todo el intervalo visible de la luz. El %Y es diferente del %T (longitud de onda única), ya que tiene en cuenta todo el espectro y la sensibilidad a la luz del ojo humano, que no es constante en todo el intervalo visible. Los cambios de luminancia relativa (%Y) de N-Me y N-Gly PProDOP se presentan en la figura 34. De nuevo, el comportamiento de estos polímeros es diferente al del de PProDOP, que tiene una menor luminancia cuando está en estado neutro que en el estado dopado, y también presenta un mínimo a potenciales intermedios (correspondiendo el estado más oscuro a un color marrón). El N-Me PProDOP muestra una luminancia ligeramente inferior en el estado neutro (27 %) que en el estado dopado (32 %), pero la respuesta es relativamente habitual. Como se destaca anteriormente, el comportamiento del N-Gly PProDOP es bastante excepcional para un polímero electrocrómico y se confirma por las medidas de luminancia, que muestran que la película de polímero tiene una luminancia de casi el 100 % en el estado neutro correspondiente a un material incoloro y completamente transparente. La luminancia permanece casi invariable cuando el potencial se aumenta hasta -0,20 V frente a Fc/Fc+, entonces disminuye bruscamente hasta aproximadamente el 55 % a -0,10 V y se estabiliza a este valor hasta +0,85 V frente a Fc/Fc+. La diferencia de comportamiento entre el N-Gly PProDOP y el N-Me PProDOP está estrechamente relacionada con sus huecos de banda relativos. De hecho, la transición de n a n* en el N-Gly PProDOP se sitúa totalmente en el intervalo UV y ni siquiera la cola de la transición solapa con el intervalo visible de la luz. Como consecuencia, la disminución de la transición n-n* no tiene ningún efecto sobre el color del polímero. Por lo tanto, sólo las transiciones asociadas con los transportadores de carga dan lugar a un color visible. El N-PrS ProDOP muestra un comportamiento similar. La capacidad para cambiar entre un estado neutro incoloro y un estado dopado azul-gris confiere a estos materiales electrocrómicos la poco frecuenta propiedad de ser de coloración verdaderamente anódica. The luminance, which is a coordinate of the Yxy color space, represents the brightness of a color as seen by the human eye. It also provides a lot of information since, with a single value, it provides information about the perceived transparency of a sample over the entire visible range of light. The% Y is different from the% T (single wavelength), since it takes into account the entire spectrum and light sensitivity of the human eye, which is not constant over the entire visible range. The changes in relative luminance (% Y) of N-Me and N-Gly PProDOP are presented in Figure 34. Again, the behavior of these polymers is different from that of PProDOP, which has a lower luminance when it is in a neutral state. that in the doped state, and also presents a minimum to intermediate potentials (the darkest state corresponding to a brown color). The N-Me PProDOP shows a slightly lower luminance in the neutral state (27%) than in the doped state (32%), but the response is relatively common. As noted above, the behavior of N-Gly PProDOP is quite exceptional for an electrochromic polymer and is confirmed by luminance measurements, which show that the polymer film has a luminance of almost 100% in the neutral state corresponding to a Colorless and completely transparent material. The luminance remains almost unchanged when the potential is increased to -0.20 V versus Fc / Fc +, then sharply decreases to approximately 55% at -0.10 V and stabilizes at this value to +0.85 V versus Fc / Fc +. The difference in behavior between the N-Gly PProDOP and the N-Me PProDOP is closely related to their relative band gaps. In fact, the transition from n to n * in the N-Gly PProDOP is completely in the UV range and not even the tail of the transition overlaps with the visible range of light. As a consequence, the decrease in the n-n * transition has no effect on the color of the polymer. Therefore, only the transitions associated with the load conveyors give rise to a visible color. The N-PrS ProDOP shows similar behavior. The ability to switch between a colorless neutral state and a blue-gray doped state gives these electrochromic materials the little frequent property of being truly anodic in color.

Conclusiones. En resumen, se ha preparado una serie de PProDOP N-sustituidos que muestran una electroquímica reversible y de larga duración, junto con propiedades electrocrómicas buenas. Los potenciales a la mitad de la curva bajos confieren un alto grado de estabilidad en el estado dopado, ya que no es probable que el aire y la humedad reduzcan las formas oxidadas. La N-sustitución permite realizar un ajuste fino del hueco de banda y, por lo tanto, de las propiedades ópticas de los materiales resultantes. La capacidad para diseñar y sintetizan polímeros de coloración anódica pura se ha demostrado con el N-PrS y el N-Gly PProDOP. La facilidad con la que estos nuevos compuestos pueden derivatizarse abre una amplia variedad de posibilidades para la producción de polímeros avanzados para aplicaciones de pantalla, incluyendo dispositivos electrocrómicos. En particular, la introducción de sustituyentes apropiados en el anillo propilendioxi dio lugar a polímeros de coloración anódica, autodopantes y solubles, que pueden ser de gran interés para materiales electrocrómicos procesables en aplicaciones de pantalla. Conclusions In summary, a series of N-substituted PProDOPs have been prepared that show reversible and long-lasting electrochemistry, together with good electrochromic properties. The low mid-curve potentials confer a high degree of stability in the doped state, since air and moisture are not likely to reduce oxidized forms. The N-substitution allows a fine adjustment of the band gap and, therefore, of the optical properties of the resulting materials. The ability to design and synthesize polymers of pure anodic coloration has been demonstrated with N-PrS and N-Gly PProDOP. The ease with which these new compounds can be derivatized opens a wide variety of possibilities for the production of advanced polymers for screen applications, including electrochromic devices. In particular, the introduction of appropriate substituents into the propylenedioxy ring resulted in anodic, self-supporting and soluble coloration polymers, which may be of great interest for processable electrochromic materials in screen applications.

Ejemplo 8 - Modelado de oro mediante deposición de vapor metálico Example 8 - Gold modeling by metal vapor deposition

Se purificó 3,4-etilendioxitiofeno (EDOT), obtenido comercialmente, por cromatografía en columna. Se sintetizó 2,5bis(3,4-etilendioxitiofeno)-1,4-didodeciloxibenceno (PBEDOT-B(OC12H25)2) de acuerdo con procedimientos conocidos en la técnica. Se usó carbonato de propileno (PC) sin purificación alguna. Se usó perclorato de tetrabutilamonio (TBAP) (Aldrich Chemical Co., Inc. Milwaukee, >99 %) como electrolito durante la electrosíntesis y las caracterizaciones de los polímeros. Para el dispositivo de estado sólido, se preparó poli(metilmetacrilato) (PMMA) que contenía trifluorometanosulfonato de tetrabutilamonio de acuerdo con procedimientos conocidos en la técnica. 3,4-Ethylenedioxythiophene (EDOT), obtained commercially, was purified by column chromatography. 2,5bis (3,4-ethylenedioxythiophene) -1,4-didodecyloxybenzene (PBEDOT-B (OC12H25) 2) was synthesized according to procedures known in the art. Propylene carbonate (PC) was used without any purification. Tetrabutylammonium perchlorate (TBAP) (Aldrich Chemical Co., Inc. Milwaukee,> 99%) was used as electrolyte during electrosynthesis and polymer characterizations. For the solid state device, poly (methyl methacrylate) (PMMA) containing tetrabutylammonium trifluoromethanesulfonate was prepared according to procedures known in the art.

La fabricación de los electrodos modelados se realizó usando máscaras. Se cortaron los negativos en una hoja fina de latón de 4,5 cm x 4,5 cm, 0,25 mm como se muestra en la figura 35A-C. Los negativos comprenden 2 píxeles independientes (figura 35A); 2x2 duales (figura 35B); o 3x3 (figura 35C). Se usaron membranas de policarbonato porosas (Osmonics Inc., tamaño de poro de 10 μm) como sustratos metalizables. Las membranas se intercalaron en estructura tipo sándwich entre el vidrio y las máscaras de cubierta (véase la figura 35D). El sándwich se unión a un controlador rotatorio en una cámara de alto vacío. Se depositó oro (99,99 %) sobre la membrana usando una técnica de evaporación de metal térmica (Denton Vacuum, DV-502A) hasta que el espesor alcanzó los 50 nm (para obtener una buena conductividad y para evitar el sellado de los poros por el oro). Las películas se preparan de manera potenciostática 1,2V (deposición de PEDOT) o mediante voltamogramas cíclicos de multibarrido desde -0,7V hasta 1,3V (PBEDOT-B(OC12H25)2). La carga (Qp) fue de 75 mC (PEDOT) y 30 mC (bisEDOT-Phen) durante el procedimiento de deposición. Pudieron usarse dos tipos de contraelectrodos (CE). El primero estaba compuesto por una capa de PEDOT polimerizada anódicamente sobre una hoja fina de oro/Mylar. El segundo era una segunda membrana metalizada recubierta por una capa de PEDOT. Independientemente del área del electrodo modelado, la carga necesaria para la deposición del PEDOT es la misma que la carga depositada en el electrodo de trabajo. The fabrication of the modeled electrodes was performed using masks. The negatives were cut on a thin brass sheet of 4.5 cm x 4.5 cm, 0.25 mm as shown in Figure 35A-C. The negatives comprise 2 independent pixels (Figure 35A); 2x2 dual (figure 35B); or 3x3 (figure 35C). Porous polycarbonate membranes (Osmonics Inc., 10 μm pore size) were used as metallizable substrates. The membranes were sandwiched in a sandwich structure between the glass and the cover masks (see Figure 35D). The sandwich is attached to a rotary controller in a high vacuum chamber. Gold (99.99%) was deposited on the membrane using a thermal metal evaporation technique (Denton Vacuum, DV-502A) until the thickness reached 50 nm (to obtain good conductivity and to prevent pore sealing for the gold). The films are prepared in a potentiostatic way 1.2V (deposition of PEDOT) or by cyclic multibarring voltamograms from -0.7V to 1.3V (PBEDOT-B (OC12H25) 2). The load (Qp) was 75 mC (PEDOT) and 30 mC (bisEDOT-Phen) during the deposition procedure. Two types of counter electrodes (EC) could be used. The first was composed of a layer of anodically polymerized PEDOT on a thin sheet of gold / Mylar. The second was a second metallized membrane coated by a layer of PEDOT. Regardless of the area of the modeled electrode, the charge required for the deposition of the PEDOT is the same as the charge deposited on the working electrode.

Para la electrodeposición y la caracterización del polímero se usaron dos celdas en paralelo. La primera contenía monómeros 0,05 M en TBAP/PC 0,1 M equipada con una pseudo referencia de Ag (los potenciales se calibraron usando Fc/Fc+, suponiendo que eran +0,07 V frente a Ag/Ag+ de referencia), un contraelectrodo de Pt de 2X2 cm2 (CE) y una membrana metalizada con oro como el electrodo de trabajo. La segunda celda no tenía monómero y contenía TBAP en PC 0,1 M para permitir caracterización del polímero. For the electrodeposition and characterization of the polymer two cells were used in parallel. The first contained 0.05 M monomers in 0.1 M TBAP / PC equipped with a pseudo Ag reference (the potentials were calibrated using Fc / Fc +, assuming they were +0.07 V versus reference Ag / Ag +), a Pt 2X2 cm2 (EC) counter electrode and a gold metallic membrane as the working electrode. The second cell had no monomer and contained TBAP in 0.1 M PC to allow polymer characterization.

Dependiendo de la naturaleza del CE, pueden construirse dos sistemas, D1 y D2 (véase la figura 35F). En D1, el CE de PEDOT mira hacia el electrodo de trabajo (ET). Esto contrasta con D2, donde ambos electrodos están ensamblados de espaldas entre sí. Normalmente, la membrana y el CE están intercalados en una estructura tipo sándwich entre dos hojas de plástico e incluidos en electrolito en gel. El EDOT y el PBEDOT-B(OC12H25)2 tienen el mismo carácter transparente tras la oxidación, mientras que, después de la reducción, el PEDOT se muestra azul oscuro y el PBEDOT-B(OC12H25)2 es rojo-morado (véase la figura 36). Depending on the nature of the CE, two systems, D1 and D2, can be constructed (see Figure 35F). In D1, the PEDOT CE looks towards the working electrode (ET). This contrasts with D2, where both electrodes are assembled with their backs to each other. Normally, the membrane and the EC are sandwiched in a sandwich structure between two plastic sheets and included in gel electrolyte. EDOT and PBEDOT-B (OC12H25) 2 have the same transparent character after oxidation, while, after reduction, the PEDOT appears dark blue and PBEDOT-B (OC12H25) 2 is red-purple (see figure 36).

Las membranas metalizadas de la invención permiten la rápida filtración del electrolito a través de la membrana en la parte posterior de los polímeros durante los procedimientos de carga/descarga. Como resultado, los autores esperaban un cambio de color rápido en un dispositivo de estado sólido, comparable al observado para el cambio usando distribuciones de electrodos clásicas en disolución. La figura 35E muestra las formas modeladas sobre el sustrato de vidrio, la membrana y la penetración del oro a través de los poros. Esto ilustra que la membrana metalizada también es porosa y que puede producirse transporte iónico en dispositivos en estado sólido. La penetración del oro a través de los poros puede provocar que una cantidad suficiente de oro quede en las paredes internas de los diversos poros, de tal forma que puede establecerse el contacto eléctrico con el oro de la parte superior de la membrana haciendo contacto con la parte inferior de la membrana y, por lo tanto, el oro de las paredes internas de los poros. Esto puede permitir que se establezca la conexión eléctrica entre las almohadillas del electrodo de la parte superior de la membrana poniendo haciendo contacto con la parte inferior de la membrana. The metallized membranes of the invention allow rapid electrolyte filtration through the membrane at the back of the polymers during the charge / discharge procedures. As a result, the authors expected a rapid color change in a solid-state device, comparable to that observed for the change using classical electrode distributions in solution. Figure 35E shows the shapes modeled on the glass substrate, the membrane and the penetration of gold through the pores. This illustrates that the metallized membrane is also porous and that ionic transport can occur in solid state devices. The penetration of gold through the pores can cause a sufficient amount of gold to remain on the inner walls of the various pores, so that the electrical contact with the gold of the upper part of the membrane can be established by making contact with the lower part of the membrane and, therefore, the gold of the inner walls of the pores. This may allow the electrical connection between the electrode pads of the upper part of the membrane to be established by making contact with the lower part of the membrane.

Los autores han construido un dispositivo que comprende un único píxel de PEDOT como una superficie de cambio activa. El PC demostró ser un disolvente útil para realizar la electroquímica con membranas de policarbonato. La densidad de carga de polimerización es de 50 mC/cm2 y la película de deposita de manera homogénea sobre toda la membrana, lo que sugiere que ninguna resistencia de superficie induce una caída óhmica en el electrodo. Después de la oxidación, la capa de PEDOT se muestra totalmente transmisora en el intervalo visible, mientras que es totalmente absorbente en el estado reducido, como se esperaba. The authors have built a device that comprises a single PEDOT pixel as an active change surface. The PC proved to be a useful solvent to perform electrochemistry with polycarbonate membranes. The polymerization charge density is 50 mC / cm2 and the film deposits homogeneously over the entire membrane, suggesting that no surface resistance induces an ohmic drop in the electrode. After oxidation, the PEDOT layer is fully transmitting in the visible range, while it is fully absorbent in the reduced state, as expected.

El dispositivo de un píxel se construyó de acuerdo con el procedimiento de D2 (figura 35E) usando la misma cantidad de PEDOT en el CE. La figura 37A muestra el estado oxidado (izquierda) y reducido (derecha) del PEDOT durante las etapas de cambio. En la figura 37B se muestra la gráfica de la dependencia del tiempo de carga/descarga. Este dispositivo pudo cambiarse de manera reversible entre los estados blanqueado y coloreado varios cientos de veces sin pérdida de electroactividad como consecuencia. La finalización de la transición se produce en 1 segundo. The one pixel device was constructed according to the procedure of D2 (Figure 35E) using the same amount of PEDOT in the CE. Figure 37A shows the oxidized (left) and reduced (right) state of the PEDOT during the change stages. Figure 37B shows the graph of the dependence of the loading / unloading time. This device could be reversibly changed between the bleached and colored states several hundred times without loss of electroactivity as a consequence. The completion of the transition occurs in 1 second.

Un dispositivo de 2x2 píxeles (figura 38) permitió a los autores desarrollar dispositivos electrocrómicos de polímero dual. En primer lugar, se depositó PEDOT sobre 2 píxeles, usando un procedimiento potenciostático a 1,2 V hasta pasar una carga de 75mC. En segundo lugar, se depositó PBEDOT-B(OC12H25)2 sobre los demás píxeles usando varios barridos de VC entre -0,7 y +1,3V. Esto permitió la deposición uniforme sobre todos los píxeles. La carga de deposición final para esta etapa se ajustó a 30mC para garantizar el mismo estado decolorado del polímero oxidado, mientras que el estado reducido se mantiene muy coloreado en rojo. Las figuras 39A-39C proporcionan la VC en la disolución sin monómero para el PEDOT (39A), el PBEDOT-B(OC12H25)2 (39B) y ambas películas acopladas juntas (39C). La figura 38 muestra una fotografía de la membrana recubierta con polímeros duales en dos etapas extremas (decolorada y coloreada). La figura 40 ilustra la carga del dispositivo en disolución que muestra la transición de decolorado a coloreado en el intervalo de un segundo. A 2x2 pixel device (figure 38) allowed the authors to develop electrochromic dual polymer devices. First, PEDOT was deposited on 2 pixels, using a 1.2 V potentiostatic procedure until a load of 75mC was passed. Second, PBEDOT-B (OC12H25) 2 was deposited on the other pixels using several VC scans between -0.7 and + 1.3V. This allowed uniform deposition on all pixels. The final deposition load for this stage was adjusted to 30mC to guarantee the same discolored state of the oxidized polymer, while the reduced state remains very colored in red. Figures 39A-39C provide the VC in the monomer-free solution for the PEDOT (39A), the PBEDOT-B (OC12H25) 2 (39B) and both films coupled together (39C). Figure 38 shows a photograph of the membrane coated with dual polymers in two extreme stages (discolored and colored). Figure 40 illustrates the loading of the device in solution showing the transition from discolored to colored in the interval of one second.

Ejemplo 9 - Electrodos de modelado lineal para dispositivos electrocrómicos Example 9 - Linear modeling electrodes for electrochromic devices

Se imprimieron diseños generados por ordenador sobre un material de transparencia liso. La deposición de oro sobre zonas no impresas se llevó a cabo usando los procedimientos proporcionados en la patente de EE. UU. N.º Computer generated designs were printed on a smooth transparency material. Gold deposition on unprinted areas was carried out using the procedures provided in US Pat. UU. No.

3.676.213 (que se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad). La eliminación líneas/zonas impresas tras la deposición de oro se llevó a cabo sonicando el sustrato en tolueno. 3,676,213 (which is incorporated herein by reference in its entirety). The removal of printed lines / areas after the deposition of gold was carried out by sonicating the substrate in toluene.

Los diseños de electrodo usados en este trabajo se muestran en las figuras 35A-35C, 41 y 49A-49B, y pueden imprimirse usando una impresora láser sobre un material transparente liso. Las regiones blancas representan dónde puede producirse el recubrimiento de oro. Las líneas y zonas negras (tinta de impresora) se eliminaron después de la deposición de oro por sonicación en disolución de tolueno durante 20 segundos. La resistividad de la superficie entre líneas modeladas fue superior a 20 MO/�. Las micrografías ópticas de sustratos interdigitados a diferentes aumentos (figuras 50A-50C) demostraron la deposición de oro seleccionada sobre regiones en las que la tinta no está presente. Se determinó que la resolución lateral de la metalización era de ~30 μm (figura 50C). The electrode designs used in this work are shown in Figures 35A-35C, 41 and 49A-49B, and can be printed using a laser printer on a plain transparent material. The white regions represent where the gold coating can occur. The black lines and zones (printer ink) were removed after the deposition of gold by sonication in toluene solution for 20 seconds. The surface resistivity between modeled lines was greater than 20 MO / �. Optical micrographs of interdigitated substrates at different magnifications (Figures 50A-50C) demonstrated the deposition of selected gold over regions where the ink is not present. The lateral resolution of the metallization was determined to be ~ 30 μm (Figure 50C).

Los procedimientos de modelado lineal se benefician de la diferencia de reacción del material de recubrimiento con el sustrato y las líneas impresas sobre él. La dispersión comercial de PEDOT ("Baytron P", Bayer Corp.) moja el papel de transparencia liso, pero no las líneas impresas. Se aplicaron múltiples recubrimientos de PEDOT sobre sustratos impreso (S1, S2 y S3, donde el subíndice indica el número de recubrimientos). Se midió que las resistividades de superficie eran de 40,9, 15,4 y 10,8 kO/� para S1, S2 y S3, respectivamente. Dado que el recubrimiento se lleva a cabo extendiendo el PEDOT sobre la película de transparencia mediante un tubo de ensayo, estos valores sólo dan una ligera idea sobre el incremento de la conductividad al incrementar el numero de recubrimientos. Los resultados sugieren que el segundo recubrimiento (S2) tiene un mayor efecto sobre el incremento de la conductividad con relación al tercero. Los diseños interdigitados de los electrodos recubiertos con PEDOT (figuras 41 y 42) se prepararon usando programa informático de diseño asistido por ordenador (CAD). La tinta de impresora se eliminó sonicando el material de transparencia en disolución de tolueno. El color mostrado en la figura 41 es el color real de las películas recubiertas de PEDOTrPSS medido por un colorímetro CS-100 de Minolta. Se unió una cinta de cobre a ambos extremos de las películas para proporcionar contacto eléctrico. La transmitancia porcentual (%T) de las películas de PEDOT modelado linealmente es del orden del 80 % en las regiones del visible y el IR cercano frente al aire, como se muestra en la figura 43. Linear modeling procedures benefit from the difference in reaction of the coating material with the substrate and the lines printed on it. The commercial dispersion of PEDOT ("Baytron P", Bayer Corp.) wets plain transparency paper, but not printed lines. Multiple PEDOT coatings were applied on printed substrates (S1, S2 and S3, where the subscript indicates the number of coatings). The surface resistivities were measured as 40.9, 15.4 and 10.8 kO / � for S1, S2 and S3, respectively. Since the coating is carried out by spreading the PEDOT on the transparency film by means of a test tube, these values only give a slight idea about the increase in conductivity by increasing the number of coatings. The results suggest that the second coating (S2) has a greater effect on the increase in conductivity in relation to the third. The interdigitated designs of the electrodes coated with PEDOT (Figures 41 and 42) were prepared using a computer-aided design (CAD) computer program. Printer ink was removed by sonicating the transparency material in toluene solution. The color shown in Figure 41 is the actual color of PEDOTrPSS coated films measured by a Minolta CS-100 colorimeter. A copper tape was attached to both ends of the films to provide electrical contact. The percentage transmittance (% T) of the linearly modeled PEDOT films is of the order of 80% in the regions of the visible and the near IR in front of the air, as shown in Figure 43.

Se intercalaron sustratos transparentes de plástico recubiertos de ITO (6 cm x 4 cm) usando el modelado lineal (los sustratos comprendían nueve líneas conductoras recubiertas de ITO (Anchura de la línea: 4 mm;), paralelas entre sí, separadas por huecos no conductores (Anchura de los huecos: 1 mm) (por ejemplo, las figuras 41 y 47)). La electrodeposición de PEDOT sobre estos sustratos proporcionó películas uniformes y colores distintos con fuertes contrastes de color entre los estados redox (figura 48). Las regiones blancas son regiones de plástico no conductor y las regiones azules son plástico conductor recubierto de ITO. Transparent ITO-coated plastic substrates (6 cm x 4 cm) were interleaved using linear modeling (the substrates comprised nine ITO-coated conductive lines (Line width: 4 mm;), parallel to each other, separated by non-conductive gaps (Gap width: 1 mm) (for example, figures 41 and 47)). PEDOT electrodeposition on these substrates provided uniform films and different colors with strong color contrasts between the redox states (Figure 48). The white regions are non-conductive plastic regions and the blue regions are ITO coated conductive plastic.

Se hicieron crecer de manera potenciostática películas EC de poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) (E = 1,10V frente a Ag/Ag+) sobre sustratos de EDOT (0,01 M) en TBAP (0,1 M)/ACN. Oxidación de monómeros: 0,83 V frente a Ag/Ag+. Se hicieron crecer de manera potenciostática películas EC de PBEDOT-Cz (E = 0,5 V frente a Ag/Ag+) sobre sustratos de BEDOT-Cz en TBAP (0,1 M)/ACN. Oxidación de monómeros: 0,48 V frente a Ag/Ag+. Se usa una hoja de platino como el contraelectrodo. Todas las películas se limpian con disolución de electrolito sin monómero inmediatamente después del crecimiento. Las películas CE de PEDOT se cambian en electrolito entre -1,2 V y 1,2 V frente a Ag/Ag+. Las películas CE de PBEDOT-Cz se cambian en electrolito entre -1,2 V y 0,7 V frente a Ag/Ag+. EC films of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) (E = 1.10V vs. Ag / Ag +) were grown potentiostatically on EDOT substrates (0.01 M) in TBAP (0.1 M) / ACN. Oxidation of monomers: 0.83 V against Ag / Ag +. EC films of PBEDOT-Cz (E = 0.5 V vs. Ag / Ag +) were grown potentiostatically on BEDOT-Cz substrates in TBAP (0.1 M) / ACN. Oxidation of monomers: 0.48 V against Ag / Ag +. A platinum sheet is used as the counter electrode. All films are cleaned with electrolyte solution without monomer immediately after growth. PEDOT EC films are changed in electrolyte between -1.2 V and 1.2 V versus Ag / Ag +. The EC films of PBEDOT-Cz are changed in electrolyte between -1.2 V and 0.7 V versus Ag / Ag +.

La deposición electroquímica del PEDOT de coloración catódica, electrocrómico (EC), sobre sustratos modelados linealmente proporcionó películas homogéneas con muy poca caída en el IR. El cambio electrocrómico del PEDOT entre sus estados redox se logró aumentando el potencial entre -1,2 V (neutro, coloreado) y+1,2 V (dopado, transmisor) frente a Ag/Ag+ (figura 44A). El PEDOT EC se deposita sobre todas las demás líneas como consecuencia del modelado lineal. La micrografía óptica de la película demostró que no existen cortocircuitos entre las líneas (figura 44B). Los puntos negros de la micrografía se deben a tintas de tóner residuales del puntero de láser. No son resultado de la electrodeposición porque también existen en los sitios aislados, sin depósitos. The electrochemical deposition of the PEDOT of cathode coloration, electrochromic (EC), on linearly modeled substrates provided homogeneous films with very little IR drop. The electrochromic change of the PEDOT between its redox states was achieved by increasing the potential between -1.2 V (neutral, colored) and + 1.2 V (doped, transmitter) versus Ag / Ag + (Figure 44A). The PEDOT EC is deposited on all other lines as a result of linear modeling. The optical micrograph of the film showed that there are no short circuits between the lines (Figure 44B). The black spots on the micrograph are due to residual toner inks of the laser pointer. They are not the result of electrodeposition because they also exist in isolated sites, without deposits.

Con el fin de determinar la estabilidad electroquímica de las películas, se realizaron experimentos de cronoculombimetría (monitorización de la carga con el tiempo) aumentando el potencial entre -1,2 V (25 s) y 1,2 V (25 s) frente a Ag/Ag+. Se descubrió que la carga de dopaje/desdopaje era de ~± 1,5 mC/cm2 con una corriente de dopaje máximo de ~± 0,12 mA/cm2 (imáx). Las primeras 25 ondas cuadradas no dieron como resultado la disminución de la imáx. Después de 200 ondas cuadradas, la imáx cayó hasta 0,08 mA/cm2. In order to determine the electrochemical stability of the films, chronoculombimetry experiments (load monitoring over time) were carried out increasing the potential between -1.2 V (25 s) and 1.2 V (25 s) against Ag / Ag +. The doping / doping load was found to be ~ ± 1.5 mC / cm2 with a maximum doping current of ~ ± 0.12 mA / cm2 (imáx). The first 25 square waves did not result in the reduction of the image. After 200 square waves, the image fell to 0.08 mA / cm2.

El PBEDOT-Cz, un polímero de coloración múltiple, de coloración anódica, electrocrómico, se considera el polímero complementario para el PEDOT EC de coloración catódica. Cambia entre amarillo pálido (reducido) y azul (totalmente oxidado) con un color verde intermedio. La figura 46 ilustra el cambio de color de una película de PBEDOT-Cz entre sus estados redox en una celda electroquímica de tres electrodos. La medida cuantitativa del color se llevó a cabo usando un colorímetro. La figura 45 muestra el cambio de color del PBEDOT-Cz sobre electrodo modelado linealmente Baytron P a diversos potenciales basado en los valores de L*a*b registrados por el colorímetro. Dado que la zona de medida del colorímetro es mayor que la zona objetivo del sustrato, el color medido por el colorímetro no coincide exactamente con el color de la fotografía (es decir, se produce la mezcla de colores líneas vecinas). El cambio electrocrómico del PBEDOT-Cz en TBAP se ilustra en la figura 46. PBEDOT-Cz, a multi-colored, anodic, electrochromic colored polymer, is considered the complementary polymer for the PEDOT EC of cathodic coloration. It changes between pale yellow (reduced) and blue (fully oxidized) with an intermediate green color. Figure 46 illustrates the color change of a PBEDOT-Cz film between its redox states in a three electrode electrochemical cell. Quantitative color measurement was carried out using a colorimeter. Figure 45 shows the color change of the PBEDOT-Cz on Baytron P linearly modeled electrode to various potentials based on the values of L * a * b recorded by the colorimeter. Since the measurement zone of the colorimeter is larger than the target area of the substrate, the color measured by the colorimeter does not match exactly the color of the photograph (that is, the mixing of neighboring color lines occurs). The electrochromic change of PBEDOT-Cz in TBAP is illustrated in Figure 46.

Los electrodos modelados de metales altamente conductores (por ejemplo, oro) son útiles para la deposición de películas de polímeros conductores de alta calidad y cambio EC rápido. Las técnicas de deposición de vapor requieren temperaturas de deposición altas (>400 ºC) y presiones muy bajas, que imponen limitaciones para los materiales de sustrato. Highly conductive metal modeled electrodes (for example, gold) are useful for the deposition of high quality conductive polymer films and rapid EC change. Vapor deposition techniques require high deposition temperatures (> 400 ° C) and very low pressures, which impose limitations for substrate materials.

5 Se usaron sustratos de modelado lineal de oro para construir dispositivos EC laterales. El PEDOT se usó como el material EC activo y se depositó electroquímicamente sobre las líneas a partir de su disolución de monómero. La deposición de polímero se produjo en todas las demás líneas como resultado del modelado lineal. Se montó un dispositivo de estado sólido depositando PEDOT sobre cada conjunto de dedos de EID por separado. Se aplicó electrolito en gel sobre el sustrato para proporcionar conductividad iónica entre líneas aisladas eléctricamente. Se 5 Gold linear modeling substrates were used to construct lateral EC devices. The PEDOT was used as the active EC material and was electrochemically deposited on the lines from its monomer solution. Polymer deposition occurred in all other lines as a result of linear modeling. A solid state device was mounted by depositing PEDOT on each set of EID fingers separately. Gel electrolyte was applied on the substrate to provide ionic conductivity between electrically insulated lines. Be

10 observó un cambio EC entre estados azul intenso y dorado reflector (figura 51). La decoloración/coloración completa se produjo en menos de 3 segundos. 10 observed an EC change between intense blue and golden reflector states (figure 51). The complete discoloration / coloration occurred in less than 3 seconds.

En otro ejemplo, se usó un electrodo de oro modelado dual para determinar el efecto del diseño del electrodo sobre las características de cambio (figura 52). Para lograrlo, se depositó el PEDOT EC por separado en ambos lados a cargas de deposición iguales. El rectángulo izquierdo se fijó como el ánodo y el rectángulo derecho se fijó como el In another example, a dual modeled gold electrode was used to determine the effect of the electrode design on the change characteristics (Figure 52). To achieve this, the PEDOT EC was deposited separately on both sides at equal deposition loads. The left rectangle was set as the anode and the right rectangle was set as the anode

15 cátodo (configuración de celda de dos electrodos). El cambio de este dispositivo se llevó a cabo en un electrolito líquido aplicando ±0,5 voltios (figura 52). El cambio entre estados redox fue inferior a 3 segundos. El montaje de estado sólido de este dispositivo, usando el electrolito en gel como el medio conductor de iones, incrementó el tiempo de cambio. El voltaje requerido para cambiar el dispositivo también se incrementó hasta ± 1,5 V debido a la alta caída en el IR de la disolución entre rectángulos (figura 53). 15 cathode (two electrode cell configuration). The change of this device was carried out in a liquid electrolyte applying ± 0.5 volts (figure 52). The change between redox states was less than 3 seconds. The solid state assembly of this device, using the gel electrolyte as the ion conducting medium, increased the change time. The voltage required to change the device was also increased to ± 1.5 V due to the high IR drop of the solution between rectangles (Figure 53).

20 Ejemplo 10 - Vulcanización con ITO 20 Example 10 - Vulcanization with ITO

El modelado de sustratos de ITO/vidrio es posible mediante procedimientos de vulcanización. Estos procedimientos requieren quemar ITO mediante una punta metálica en un circuito cerrado usando un suministro de energía. El análisis perfilométrico de las líneas vulcanizadas mostró la eliminación total del ITO de las líneas trazadas por la punta de metal. La figura 54A muestra una micrografía óptica de una línea vulcanizada sobre un sustrato de ITO / glass substrate modeling is possible by vulcanization procedures. These procedures require burning ITO through a metal tip in a closed circuit using a power supply. The profilometric analysis of the vulcanized lines showed the total elimination of the ITO from the lines drawn by the metal tip. Figure 54A shows an optical micrograph of a vulcanized line on a substrate of

25 ITO/vidrio. Se determinó que la resolución lateral de las líneas se determinó era de 60 μm. La figura 54B muestra barrido perfilométrico de una línea vulcanizada. Las líneas trazadas sobre ITO/vidrio mediante este procedimiento dieron lugar al aislamiento de regiones modeladas por >20 MO. 25 ITO / glass. The lateral resolution of the lines was determined to be 60 μm. Figure 54B shows a profile scan of a vulcanized line. The lines drawn on ITO / glass by this procedure resulted in the isolation of regions modeled by> 20 MO.

La retirada del ITO de los sustratos de plástico puede llevarse a cabo simplemente rascando el sustrato de plástico con una cuchilla de metal usando una regla de plástico. Se diseñó un modelado que comprendía las letras U y F con ITO removal from plastic substrates can be accomplished simply by scratching the plastic substrate with a metal blade using a plastic ruler. A modeling was designed that included the letters U and F with

30 el programa informático Paint de Microsoft Word 2000 y este modelado se dibujó sobre poliéster recubierto con ITO usando una punta de metal (figura 55A). Este procedimiento retiró mecánicamente el ITO de la superficie de plástico. El sustrato de ITO modelado se trató después con una disolución de HCl 2 M para eliminar todos los residuos. 30 the Microsoft Word 2000 Paint software and this modeling was drawn on ITO coated polyester using a metal tip (Figure 55A). This procedure mechanically removed the ITO from the plastic surface. The modeled ITO substrate was then treated with a 2M HCl solution to remove all residues.

El electrodo de ITO/plástico rascado se usó después para la deposición electroquímica de poli(3-metiltiofeno) (P3MTh). El P3MTh es un polímero electrocrómico, que cambia de forma reversible entre sus estados rojo-naranja The scraped ITO / plastic electrode was then used for electrochemical deposition of poly (3-methylthiophene) (P3MTh). P3MTh is an electrochromic polymer, which reversibly changes between its red-orange states

35 (neutro) y azul (oxidado). El P3MTh se depositó sobre las letras U y F por separado. Se construyó un dispositivo electrocrómico lateral asignando la letra U como el ánodo y la letra F como el cátodo. El cambio electrocrómico de este dispositivo en electrolito líquido se muestra en la figura 55B. 35 (neutral) and blue (oxidized). The P3MTh was deposited on the letters U and F separately. A lateral electrochromic device was constructed by assigning the letter U as the anode and the letter F as the cathode. The electrochromic change of this device in liquid electrolyte is shown in Figure 55B.

El expediente de esta patente contiene al menos un dibujo realizado en color. La Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. proporcionará copias de esta patente con dibujos en color previa solicitud y pago de las tasas necesarias. The file of this patent contains at least one drawing made in color. The US Patent and Trademark Office. UU. will provide copies of this patent with color drawings upon request and payment of the necessary fees.

Tabla 1: Table 1:

Polímero Polymer
Eox/mon(V) frente a Fc/Fc+ E1/2 frente a Fc/Fc+ (V) ipa/ipc* .Ep* (mV) Amáx (nm) Eg (eV) Eox / mon (V) vs. Fc / Fc + E1 / 2 versus Fc / Fc + (V) ipa / ipc * .Ep * (mV) Amáx (nm) Eg (eV)

PProDOP PProDOP
+0,58 -0,89 1,39 160 482/ 523 2,2 +0.58 -0.89 1.39 160 482/523 2.2

N-Me PProDOP N-Me PProDOP
+0,50 -0,24 1,35 92 330 3,0 +0.50 -0.24 1.35 92 330 3.0

N-Pr PProDOP N-Pr PProDOP
+0,51 -0,16 1,02 8 306 3,4 +0.51 -0.16 1.02 8 306 3.4

N-Oct PProDOP N-Oct PProDOP
+0,52 -0,14 1,02 6 - - +0.52 -0.14 1.02 6 - -

N-Gly PProDOP N-Gly PProDOP
+0,54 -0,13 0,99 2 306 3,4 +0.54 -0.13 0.99 2 306 3.4

* Velocidad de barrido: 20 mV/s LV/S * Scanning speed: 20 mV / s LV / S

Tabla 2: Table 2:

Polímero Polymer
E(V) frente a Fc/Fc+ Y % L a b Color E (V) vs. Fc / Fc + Y % L to b Color

N-Me PProDOP N-Me PProDOP
-1,10 25,9 58 11 0 morado intenso -1.10 25.9 58 eleven 0 deep purple

-0,30 -0.30
27,1 59 10 2 27.1 59 10 2

-0,15 -0.15
28,7 60 4 8 28.7 60 4 8

0,00 0.00
30,1 62 -1 5 verde oscuro 30.1 62 -one 5 dark green

+0,10 +0.10
30,8 62 -3 3 30.8 62 -3 3

+0,20 +0.20
31,3 63 -3 0 azul 31.3 63 -3 0 blue

+0,50 +0.50
32,2 64 -4 -3 32.2 64 -4 -3

+0,70 +0.70
31,7 63 -5 -4 31.7 63 -5 -4

N-Gly PProDOP N-Gly PProDOP
-0,60 99,6 98 0 4 incoloro -0.60 99.6 98 0 4 colorless

-0,20 -0.20
98,6 97 0 4 98.6 97 0 4

-0,10 -0.10
90,2 94 2 4 rosa claro 90.2 94 2 4 light pink

0,00 0.00
61,3 81 1 12 rosa / gris 61.3 81 one 12 grey rose

+0,20 +0.20
58,9 79 -3 7 gris 58.9 79 -3 7 Gray

+0,30 +0.30
58,9 79 -4 5 58.9 79 -4 5

+0,40 +0.40
58,9 79 -5 3 58.9 79 -5 3

+0,50 +0.50
58,9 79 -6 1 azul / gris 58.9 79 -6 one blue gray

+0,70 +0.70
58,5 79 -6 -1 58.5 79 -6 -one

Tabla 3: POLÍMEROS ELECTROCRÓMICOS ESPECÍFICOS Table 3: SPECIFIC ELECTROCROMIC POLYMERS

Acrónimos Acronyms
Propiedades Nombres químicos Properties Chemical names

PEDOT PEDOT
1 poli(3,4-etilendioxitiofeno) one poly (3,4-ethylenedioxythiophene)

PProDOT PProDOT
1 poli(3,4-propilendioxitiofeno) one poly (3,4-propylenedioxythiophene)

PProDOT-Me2 PProDOT-Me2
1 poli(3,4-(2,2-dimetilpropilen)dioxitiofeno) one poly (3,4- (2,2-dimethylpropylene) dioxythiophene)

PEDOP PEDOP
1 poli(3,4-etilendioxipirrol) one poly (3,4-ethylenedioxypyrrole)

PProDOP PProDOP
1 poli(3,4-propilendioxipirrol) one poly (3,4-propylenedioxypyrrole)

PProDOP-NPS PProDOP-NPS
1 poli(N-(3-sulfonatopropoxi)-3,4-propilendioxipirrol) one poly (N- (3-sulfonatopropoxy) -3,4-propylenedioxypyrrole)

PBEDOT-V PBEDOT-V
1 poli(1,2-bis(2-etilendioxitienil)vinileno) one poly (1,2-bis (2-ethylenedioxythienyl) vinyl)

PProDOT-V PProDOT-V
1 poli(1,2-bis(2-propilendioxitienil)vinileno) one poly (1,2-bis (2-propylenedioxythienyl) vinyl)

PBEDOT-Pyr PBEDOT-Pyr
1,2 poli(2,5-bis(2-etilendioxitienil)piridina) 1.2 poly (2,5-bis (2-ethylenedioxythienyl) pyridine)

PBEDOTB(OC12H25)2 PBEDOTB (OC12H25) 2
1 poli(1,4-bis(2-etilendioxitienil)-2,5-didodeciloxibenceno) one poly (1,4-bis (2-ethylenedioxythienyl) -2,5-didodecyloxybenzene)

P3MTh P3MTh
1 poli(3-metiltiofeno) one poly (3-methylthiophene)

PBEDOT-Fu PBEDOT-Fu
1 poli(2,5-(2-etilendioxitienil)furano) one poly (2,5- (2-ethylenedioxythienyl) furan)

PBEDOT-BP PBEDOT-BP
1 poli(4,4'-(2-etilendioxitienil)bifenilo) one poly (4,4 '- (2-ethylenedioxythienyl) biphenyl)

PBEDOT-Cz PBEDOT-Cz
1 poli(3,6-(2-etilendioxitienil)carbazol) one poly (3,6- (2-ethylenedioxythienyl) carbazole)

P3BTh P3BTh
1 poli(3-butiltiofeno) one poly (3-butylthiophene)

1-compuesto dopable de tipo p 2-compuesto dopable de tipo n 1-dopable compound of type p 2-dopable compound of type n

Tabla 4: POLÍMEROS ELECTROCRÓMICOS GENERALES Table 4: GENERAL ELECTROCROMIC POLYMERS

Acrónimos Acronyms
Propiedades Nombres químicos Properties Chemical names

PTh PTh
1 politiofeno one polythiophene

Pfu Pfu
1 polifurano one polyfuran

Ppy Ppy
1 polipirrol one polypyrrole

PPV PPV
1,2 poli(1,4-fenilenvinileno) 1.2 poly (1,4-phenylene vinyl)

MEH-PPV MEH-PPV
1 2-metoxi-5-etilhexiloxi poli(1,4-fenilenvinileno) one 2-Methoxy-5-ethylhexyloxy poly (1,4-phenylene vinyl)

PCz PCz
1 policarbazol one polycarbazole

alquil-PEDOT alkyl-PEDOT
1 alquilpoli(3,4-etilendioxitiofeno) one alkylpoli (3,4-ethylenedioxythiophene)

aril-PEDOT aril-PEDOT
1 aril poli(3,4-etilendioxitiofeno) one aryl poly (3,4-ethylenedioxythiophene)

PSNS PSNS
1 poli(2,5-(2-tienil)pirrol) one poly (2,5- (2-thienyl) pyrrole)

PV PV
1 poliviológeno one polyvinogen

PMPhth PMPhth
1 poli(ftalocianinas metálicas) one poly (metal phthalocyanines)

PBiEDOT PBiEDOT
1 poli(5,5'-bietilendioxitiofeno) one poly (5,5'-byethylenedioxythiophene)

PBEDOT-CNV PBEDOT-CNV
1 poli(1,2-(2-etilendioxitienil)cianovinileno) one poly (1,2- (2-ethylenedioxythienyl) cyanovinylene)

PBTh-CNV PBTh-CNV
1 poli(1,2-(2-tienil)cianovinileno) one poly (1,2- (2-thienyl) cyanovinylene)

PBEDOT-PyrPyr(Ph)2 PBEDOT-PyrPyr (Ph) 2
1,2,3 poli[2,5-bis(2etilendioxitienil)-difenilpiridopirazina] 1,2,3 poly [2,5-bis (2-ethylenedioxythienyl) -diphenylpyrididopyrazine]

1-compuestos dopables de tipo p 2-compuestos dopables de tipo n 3-posee cuatro (4) estados de color 1-dopable compounds of type p 2-dopable compounds of type n 3-has four (4) color states

Tabla 5: Polímeros electrocrómicos complementarios ejemplares Table 5: Exemplary complementary electrochromic polymers

Tipo Kind
Película Estado 1 Estado 2 Movie State 1 State 2

1 one
1 one
T < CI T < CI

1 one
2 T < C2 2 T < C2

2 2
1 C1 < C2 one C1 < C2

2 2
2 2
C1 < C3 C1 < C3

3 3
1 C1 < C2 one C1 < C2

3 3
2 C3 < C4 2 C3 < C4

4 4
1 T < CI one T < CI

4 4
2 T < CI 2 T < CI

5 5
1 C1 < C2 one C1 < C2

5 5
2 C1 < C2 2 C1 < C2

Tabla 6: Polímeros EC complementarios y colores ejemplares Table 6: Complementary EC polymers and exemplary colors

Electrodos "misma polarización" Electrodes "same polarization"

Tipo Kind
Estado 1 Estado 2 State 1 State 2

+ +
- -

1 one
T < azul PEDOT T < blue PEDOT

1 one
T < rojo PBEDOT-B(OC12H25)2 T < Red PBEDOT-B (OC12H25) 2

1 one
T < azul PEDOT T < blue PEDOT

1 one
T < naranja PProDOP T < orange PProDOP

1 one
T < azul PEDOT T < blue PEDOT

1 one
T < rojo PEDOP T < Red PEDOP

+ +
< - < -

2 2
azul < rojo P3MTh blue < Red P3MTh

2 2
gris < naranja PProDOP Gray < orange PProDOP

2 2
azul < amarillo PBEDOT-Cz blue < yellow PBEDOT-Cz

2 2
azul < rojo P3MTh blue < Red P3MTh

2 2
azul < amarillo PBEDOT-Cz blue < yellow PBEDOT-Cz

2 2
azul < rojo PBEDOT-B(OC12H25)2 blue < Red PBEDOT-B (OC12H25) 2

2 2
azul < amarillo PBEDOT-Cz blue < yellow PBEDOT-Cz

2 2
azul < rojo PBEDOT-Fu blue < Red PBEDOT-Fu

Tabla 7: Polímeros EC complementarios y colores ejemplares Table 7: Complementary EC polymers and exemplary colors

Electrodos "polarización contraria" Electrodes "opposite polarization"

Tipo Kind
+ / -/+ + / - / +

3 3
T < azul PEDOT T < blue PEDOT

3 3
T amarillo < azul PBEDOT-Cz Yellow t < blue PBEDOT-Cz

3 3
Azul < T amarillo PBEDOT-Cz blue < Yellow t PBEDOT-Cz

3 3
Rojo < T azul PBEDOT-B(OC12H25)2 Red < Blue t PBEDOT-B (OC12H25) 2

3 3
Rojo < azul P3MTh Red < blue P3MTh

3 3
Naranja < gris PProDOP Orange < Gray PProDOP

3 3
T < azul PEDOT T < blue PEDOT

3 3
Rojo < azul P3BT Red < blue P3BT

Tabla 8: Procedimientos de modelado generales Table 8: General modeling procedures

Procedimiento de modelado Modeling procedure
Resolución Breve descripción Resolution Short description

Técnicas fotolitográficas Photolithographic techniques
~1 μm; limitada por la difracción de la luz Técnicas de escritura directa dependiente de fotón (por ejemplo, ablación con láser). Complicadas y caras. ~ 1 μm; limited by light diffraction Direct photon-dependent writing techniques (for example, laser ablation). Complicated and expensive.

Impresión de microcontacto (μCP) Microcontact printing (μCP)
rugosidad del borde ~1-2 μm. Modelado de monocapas usando un sello que permite la polimerización de la zona seleccionada. edge roughness ~ 1-2 μm. Monolayers modeling using a seal that allows the polymerization of the selected area.

Microscopía de sonda de barrido Scanning probe microscopy
~3 μm Una punta de MSB (ultra-micro electrodo) escribe líneas de polímeros sobre el sustrato. ~ 3 μm An MSB (ultra-micro electrode) tip writes polymer lines on the substrate.

Impresión por inyección de tinta Inkjet printing
Limitada por la resolución de la impresora (5-100 μm) Pueden usarse impresoras de inyección de tinta comerciales para imprimir polímeros solubles. Limited by printer resolution (5-100 μm) Commercial inkjet printers can be used to print soluble polymers.

Serigrafía Serigraphy
~10 μm Requiere polímeros procesables (solubles). ~ 10 μm Requires processable (soluble) polymers.

Modelado de línea Line modeling
2-30 μm Usa la diferencia de reacción con el sustrato y las líneas impresas sobre él. 2-30 μm Use the difference in reaction with the substrate and the lines printed on it.

1. one.
J. Kido, M. Kimura, K. Nagai, Science 267, 1332 (1995) J. Kido, M. Kimura, K. Nagai, Science 267, 1332 (1995)

2. 2.
I. D. Brotherston, D. S. K. Mudigonda, J. M. Osbron, J. Belk, J. Chen, D. C. Loveday, J. L. Boehme, J. P. Ferraris, D. L. Meeker, Electrochim. Acta 44, 2993 (1999) I. D. Brotherston, D. S. K. Mudigonda, J. M. Osbron, J. Belk, J. Chen, D. C. Loveday, J. L. Boehme, J. P. Ferraris, D. L. Meeker, Electrochim. Minutes 44, 2993 (1999)

3. 3.
I. Schwendeman, J. Hwang, D. M. Welsh, D. B. Tanner, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 13, 634 (2001) I. Schwendeman, J. Hwang, D. M. Welsh, D. B. Tanner, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 13, 634 (2001)

4. Four.
D. R. Rosseinsky, R. J. Mortimer, Adv. Mater. 13, 783 (2001) D. R. Rosseinsky, R. J. Mortimer, Adv. Mater. 13, 783 (2001)

5. 5.
R. D. Rauh, Electrochim. Acta 44, 3165 (1999) R. D. Rauh, Electrochim. Minutes 44, 3165 (1999)

6. 6.
C. Arbizzani, M. Mastragostino, A. Zanelli, Solar Energy Materials and Solar Cells 39, 213 (1995) C. Arbizzani, M. Mastragostino, A. Zanelli, Solar Energy Materials and Solar Cells 39, 213 (1995)

7. 7.
C. L. Lampert, Solar Energy Materials and Solar Cells 52,207 (1998) C. L. Lampert, Solar Energy Materials and Solar Cells 52,207 (1998)

8. 8.
J. Kim, T. M. Swager, Nature 411,1030 (2001) J. Kim, T. M. Swager, Nature 411,1030 (2001)

9. 9.
H. Sirringhaus, N. Tessler, R. H. Friend, Science 280,1741 (1998) H. Sirringhaus, N. Tessler, R. H. Friend, Science 280.1741 (1998)

10. 10.
A. Montali, C. Bastiaansen, P. Smith, C. Weder, Nature 392, 261 (1998) A. Montali, C. Bastiaansen, P. Smith, C. Weder, Nature 392, 261 (1998)

11. eleven.
M. Granstrom, K. Petritsch, A. C. Arias, A. Lux, M. R. Andersson, R. H. Friend, Nature 395, 257(1998) M. Granstrom, K. Petritsch, A. C. Arias, A. Lux, M. R. Andersson, R. H. Friend, Nature 395, 257 (1998)

12. 12.
B. C. Thompson, P. Schottland, K. Zong, J. R. Reynolds, Chem. Mater. 12, 1563 (2000) B. C. Thompson, P. Schottland, K. Zong, J. R. Reynolds, Chem. Mater. 12, 1563 (2000)

13. 13.
L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 12, 481(2000) L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 12, 481 (2000)

14. 14.
P. L. Burn, A. B. Holmes, A. Kraft, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. H. Friend, R. W. Gymer, Nature 356, 47 (1992) P. L. Burn, A. B. Holmes, A. Kraft, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. H. Friend, R. W. Gymer, Nature 356, 47 (1992)

15. fifteen.
W. A. Gazotti, G. Casalbore-Miceli, A. Geri, A. Berlin, M. A. De Paoli, Adv. Mater. 10,1522 (1998) W. A. Gazotti, G. Casalbore-Miceli, A. Geri, A. Berlin, M. A. De Paoli, Adv. Mater. 10.1522 (1998)

16. 16.
O. Inganas, T. Johansson, S. Ghosh, Electrochim. Acta 46, 2031 (2001) O. Inganas, T. Johansson, S. Ghosh, Electrochim. Minutes 46, 2031 (2001)

17. 17.
G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, P. J. Steel, Adv. Mater. 9, 795, (1997) G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, P. J. Steel, Adv. Mater. 9, 795, (1997)

18. 18.
S. A. Sapp, G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, Chem. Mater. 10, 2101 (1998) S. A. Sapp, G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, Chem. Mater. 10, 2101 (1998)

19. 19.
S. A. Sapp, G. A. Sotzing, J. L. Reddinger, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 8, 808 (1996) S. A. Sapp, G. A. Sotzing, J. L. Reddinger, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 8, 808 (1996)

20. twenty.
R. D. Rauh, F. Wang, J. R. Reynolds, D. L. Meeker, Electrochim. Acta 46, 2023 (2001) R. D. Rauh, F. Wang, J. R. Reynolds, D. L. Meeker, Electrochim. Minutes 46, 2023 (2001)

21. twenty-one.
Deb, S. K. Appl. Opt. Suppl. 1969, 3, 192. Deb, S. K. Appl. Opt. Suppl. 1969, 3, 192.

22. 22
Monk, P. M. S.; Mortimer, R. J.; Rosseinsky, D. R. Electrochromism: Fundamentals and Applications; VCH, Weinheim, 1995. Monk, P. M. S .; Mortimer, R. J .; Rosseinsky, D. R. Electrochromism: Fundamentals and Applications; VCH, Weinheim, 1995.

23. 2. 3.
Granqvist, C. G.; Azens, A.; Isidorsson, J.; Kharrazi, M.; Kullman, L.; Lindstroem, T.; Niklasson, G. A.; Ribbing, C.-G.; Roennow, D.; Stromme Mattsson, M.; Veszelei, M. J. Non-Cryst. Solids 1997,218, 273. Granqvist, C. G .; Azens, A .; Isidorsson, J .; Kharrazi, M .; Kullman, L .; Lindstroem, T .; Niklasson, G. A .; Ribbing, C.-G .; Roennow, D .; Stromme Mattsson, M .; Veszelei, M. J. Non-Cryst. Solids 1997,218, 273.

24. 24.
Monk, P. M. S. J. Electroanal. Chem. 1997, 432,175. Monk, P. M. S. J. Electroanal. Chem. 1997, 432,175.

25. 25.
Bange, K. Solar Energy Mat. Solar Cells 1999, 58, 1. Bange, K. Solar Energy Mat. Solar Cells 1999, 58, 1.

26. 26.
Granqvist, C. G.; Azens, A.; Hjelm, A.; Kullman, L.; Niklasson, G. A.; Ribbing, C-G.; Roennow, D.; Stromme Mattsson, M.; Veszelei, M.; G. Vaivars Solar Energy 1998, 63, 199. Granqvist, C. G .; Azens, A .; Hjelm, A .; Kullman, L .; Niklasson, G. A .; Ribbing, C-G .; Roennow, D .; Stromme Mattsson, M .; Veszelei, M .; G. Vaivars Solar Energy 1998, 63, 199.

27. 27.
Agnihotry, S. A.; Pradeep; Sekhon, S. S. Electrochemica Acta 1999, 44, 3121. Agnihotry, S. A .; Pradeep; Sekhon, S. S. Electrochemica Acta 1999, 44, 3121.

28. 28.
Rauh, R. D. Electrochemica Acta 1999, 44, 3165. Rauh, R. D. Electrochemica Acta 1999, 44, 3165.

29. 29.
Tracy, C. E.; Zhang, J.-G.; Benson, D. K.; Czanderna, A. W.; Deb, S. K. Electrochemica Acta 1999, 44, 3195. Tracy, C. E .; Zhang, J.-G .; Benson, D. K .; Czanderna, A. W .; Deb, S. K. Electrochemica Acta 1999, 44, 3195.

30. 30
Pennisi, A.; Simone, F.; Barletta, G.; Di Marco, G.; Lanza, L. Electrochemica Acta 1999, 44, 3237. Pennisi, A .; Simone, F .; Barletta, G .; Say Marco, G .; Lanza, L. Electrochemica Acta 1999, 44, 3237.

31. 31.
Meeker, D.L.; Mudigonda, D.S.K.; Osborn, J.M.; Loveday, D.C.; Ferraris, J.P. Macromolecules 1998, 31,2943. Meeker, D.L .; Mudigonda, D.S.K .; Osborn, J.M .; Loveday, D.C .; Ferraris, J.P. Macromolecules 1998, 31,2943.

32. 32
Mudigonda, D.S.K.; Meeker, D.L.; Loveday, D.C.; Osborn, J.M.; Ferraris, J.P. Polymer 1999, 40, 3407. Mudigonda, D.S.K .; Meeker, D.L .; Loveday, D.C .; Osborn, J.M .; Ferraris, J.P. Polymer 1999, 40, 3407.

33. 33.
Brotherson, I.D.; Mudigonda, D.S.K.; Ocborn, J.M.; Belk, J.; Chen, J.; Loveday, D.C.; Boehme, J.L.; Ferraris, Brotherson, I.D .; Mudigonda, D.S.K .; Ocborn, J.M .; Belk, J .; Chen, J .; Loveday, D.C .; Boehme, J.L .; Ferraris,

J.P.; Meeker, D.L. Electrochimica Acta, 1999,44, 2993. J.P .; Meeker, D.L. Electrochimica Acta, 1999,44, 2993.

34. 3. 4.
Byker, H. J. Gentex Corporation, Patente de EE. UU. N.º 4902108. Byker, H. J. Gentex Corporation, US Pat. UU. No. 4902108.

35. 35
Mortimer, R. G. Chem. Soc. Rev. 1997,26,147. Mortimer, R. G. Chem. Soc. Rev. 1997,26,147.

36. 36.
Dautremont-Smith, W. C. Displays 11982, 3. Dautremont-Smith, W. C. Displays 11982, 3.

37. 37.
Mortimer, R. J. Electrochimica Acta 1999, 44, 2971. Mortimer, R. J. Electrochimica Acta 1999, 44, 2971.

38. 38.
De Paoli, M.-A.; Casabollore-Miceli, G.; Girotto, E. M.; Gazotti, W. A. Electrochimica Acta 1999, 44,2983. De Paoli, M.-A .; Casabollore-Miceli, G .; Girotto, E. M .; Gazotti, W. A. Electrochimica Acta 1999, 44,2983.

39. 39.
Mastrogostino, M. Applications of Electroactive Polymers, Scrosati, B., ed.; Chapman and Hall: London, 1993. Mastrogostino, M. Applications of Electroactive Polymers, Scrosati, B., ed .; Chapman and Hall: London, 1993.

40. 40
Sapp, S. A.; Sotzing, G. A.; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 1998,10, 2101. Sapp, S. A .; Sotzing, G. A .; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 1998,10, 2101.

41. 41.
Kumar, A.; Welsh, D. M.; Morvant, M. C; Piroux, F.; Abboud, K. A.; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 1998,10, 896. Kumar, A .; Welsh, D. M .; Morvant, M. C; Piroux, F .; Abboud, K. A .; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 1998,10, 896.

42. 42
Skotheim, T.A.; Elsenbaumer, R.L.; Reynolds, J.R. Handbook of Conducting Polymers, 2a ed.; Marcel Dekker: Nueva York, 1998 Skotheim, T.A .; Elsenbaumer, R.L .; Reynolds, J.R. Handbook of Conducting Polymers, 2nd ed .; Marcel Dekker: New York, 1998

43. 43
Nalwa, H.S. Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers; John Wiley and Sons: Nueva York, Nalwa, H.S. Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers; John Wiley and Sons: New York,

1997. 1997

44. 44.
G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, J. Chem. Soc, Chem. Commun., 703 (1995) G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, J. Chem. Soc, Chem. Commun., 703 (1995)

45. Four. Five.
G. A. Sotzing, C. A. Thomas, J. R. Reynolds, P. J. Steel, Macromol. 31, 3750 (1998) G. A. Sotzing, C. A. Thomas, J. R. Reynolds, P. J. Steel, Macromol. 31, 3750 (1998)

46. 46.
46 Gritzner, G.; Kuta, G. J. Pure Appl. Chem. 1984,56, 461. 46 Gritzner, G .; Kuta, G. J. Pure Appl. Chem. 1984,56, 461.

47. 47
Zong, K.; Reynolds, J. R. J. Org. Chem., 2000, submitted. Zong, K .; Reynolds, J. R. J. Org. Chem., 2000, submitted.

48. 48.
Overheim, R. D.; Wagner, D. L. Light and Color, Wiley: Nueva York, 1982, p.77. Overheim, R. D .; Wagner, D. L. Light and Color, Wiley: New York, 1982, p.77.

49. 49.
Zotti, G.; Schiavon, G.; Berlin, A.; Pagani, G. Chem. Mater. 1993, 5,430. Zotti, G .; Schiavon, G .; Berlin, A .; Pagani, G. Chem. Mater. 1993, 5,430.

50. fifty.
Waltman, R.J., Bargon, J. Can. J. Chem., 1986, 64,16. Waltman, R.J., Bargon, J. Can. J. Chem., 1986, 64,16.

51. 51.
Zotti, G.; Martina, S.; Wegner, G.; Schlttter, A. D. Adv. Mater. 1992, 4,798. Zotti, G .; Martina, S .; Wegner, G .; Schlttter, A. D. Adv. Mater. 1992, 4,798.

52. 52
Diaz, A. F.; Castello, J.; Logan, J. A.; Lee, W. Y. J. Electroanal. Chem. 1981,129, 115. Diaz, A. F .; Castello, J .; Logan, J. A .; Lee, W. Y. J. Electroanal. Chem. 1981,129, 115.

53. 53.
Diaz, A. F.; Bargon, J. Handbook of Conducting Polymers, 1a ed., vol. I, ed. Skotheim, T. J.; Marcel Dekker: Nueva York; 1986, p.81. Diaz, A. F .; Bargon, J. Handbook of Conducting Polymers, 1st ed., Vol. I, ed. Skotheim, T. J .; Marcel Dekker: New York; 1986, p.81.

54. 54
Doblhofer, K.; Rajeshwar, K. Handbook of Conducting Polymers, 2a ed., eds. Skotheim, T. J.; Elsenbaumer, R. L.; Reynolds, J. R.; Marcel Dekker: Nueva York; 1998, p.531. Doblhofer, K .; Rajeshwar, K. Handbook of Conducting Polymers, 2nd ed., Eds. Skotheim, T. J .; Elsenbaumer, R. L .; Reynolds, J. R .; Marcel Dekker: New York; 1998, p.531.

55. 55.
Thompson, B. C; Schottland, P.; Zong, K.; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 2000, presentado. Thompson, B. C; Schottland, P .; Zong, K .; Reynolds, J. R. Chem. Mater. 2000, presented.

56. 56.
CIE; Colorimetry (Recomendaciones oficiales de la Comisión Internacional de la Iluminación), CIE Publi. N.º 15, París, 1971. CIE; Colorimetry (Official Recommendations of the International Lighting Commission), CIE Publi. No. 15, Paris, 1971.

57. 57.
Wyszecki, G.; Stiles, W. S. Color Science; Wiley: Nueva York, 1982. Wyszecki, G .; Stiles, W. S. Color Science; Wiley: New York, 1982.

58. 58.
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Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. one.
Un polímero electrocrómico, que comprende: An electrochromic polymer, comprising:
un polímero de coloración anódica que comprende un poli(3,4-propilendioxipirrol) N-alquil sustituido, en el que el polímero de coloración proporciona un hueco de banda (Eg) � 3,0 eV y tiene un potencial de oxidación de menos de 0,5 V frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). an anodic coloring polymer comprising a substituted N-alkyl poly (3,4-propylenedioxypyrrole), in which the coloring polymer provides a band gap (Eg) � 3.0 eV and has an oxidation potential of less than 0.5 V versus a saturated Calomelan electrode (ECS).
2. 2.
El polímero electrocrómico de la reivindicación 1, en el que el poli(3,4-propilendioxipirrol) N-alquil sustituido es N-Me PProDOP, N-Pr PProDOP, N-Oct PProDOP, N-Gly PProDOP, N-PrS PProDOP o PProDOP-BuOH. The electrochromic polymer of claim 1, wherein the substituted N-alkyl poly (3,4-propylenedioxypyrrole) is N-Me PProDOP, N-Pr PProDOP, N-Oct PProDOP, N-Gly PProDOP, N-PrS PProDOP or PProDOP-BuOH.
3. 3.
El polímero electrocrómico de la reivindicación 1, en el que el polímero tiene un potencial de oxidación en el intervalo entre -0,2 y -0,0 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic polymer of claim 1, wherein the polymer has an oxidation potential in the range between -0.2 and -0.0 volts compared to a saturated calomelan electrode (ECS).
4. Four.
El polímero electrocrómico de la reivindicación 1, en el que el polímero tiene un potencial de oxidación de menos de 0,0 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic polymer of claim 1, wherein the polymer has an oxidation potential of less than 0.0 volts against a saturated calomelan electrode (ECS).
5. 5.
El polímero electrocrómico de la reivindicación 1, en el que el polímero tiene un potencial de oxidación de menos de 0,2 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic polymer of claim 1, wherein the polymer has an oxidation potential of less than 0.2 volts versus a saturated calomelan electrode (ECS).
6. 6.
El polímero electrocrómico de la reivindicación 1, en el que el polímero tiene un potencial de oxidación de menos de 0,4 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic polymer of claim 1, wherein the polymer has an oxidation potential of less than 0.4 volts versus a saturated calomelan electrode (ECS).
7. 7.
Un dispositivo electrocrómico, que comprende: un primer electrodo; un segundo electrodo; un polímero de coloración anódica en contacto con el segundo electrodo; un polímero de coloración catódica en contacto con el primer electrodo; y un electrolito situado entre y en contacto con el polímero de coloración anódica y el polímero de coloración An electrochromic device, comprising: a first electrode; a second electrode; an anodic coloring polymer in contact with the second electrode; a cathodic coloration polymer in contact with the first electrode; and an electrolyte located between and in contact with the anodic coloring polymer and the coloring polymer
catódica, caracterizado porque el polímero de coloración anódica comprende un poli(3,4-propilendioxipirrol) N-alquil sustituido, proporciona un hueco de banda (Eg) � 3,0 eV y tiene un potencial de oxidación de menos de 0,5 V frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS), y en que el dispositivo es ópticamente transparente cuando se aplica un voltaje positivo al primer electrodo con respecto al segundo electrodo y coloreado tras la aplicación de un voltaje negativo al primer electrodo con respecto al segundo electrodo. cathodic, characterized in that the anodic coloring polymer comprises an N-alkyl substituted poly (3,4-propylenedioxypyrrole), provides a band gap (Eg) � 3.0 eV and has an oxidation potential of less than 0.5 V in front of a saturated Calomelan electrode (ECS), and in which the device is optically transparent when a positive voltage is applied to the first electrode with respect to the second electrode and colored after the application of a negative voltage to the first electrode with respect to the second electrode .
8. 8.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el poli(3,4-propilendioxipirrol) N-alquil sustituido comprende N-Me PProDOP, N-Pr PProDOP, N-Oct PProDOP, N-Gly PProDOP, N-PrS PProDOP o PProDOP-BuOH. The electrochromic device of claim 7, wherein the substituted N-alkyl poly (3,4-propylenedioxypyrrole) comprises N-Me PProDOP, N-Pr PProDOP, N-Oct PProDOP, N-Gly PProDOP, N-PrS PProDOP or PProDOP-BuOH.
9. 9.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el polímero de coloración catódica es poli(3,4alquilendioxitiofeno). The electrochromic device of claim 7, wherein the cathodic coloring polymer is poly (3,4-alkylenedioxythiophene).
10. 10.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 9, en el que el poli(3,4-alquilendioxitiofeno) es PEDOT, PProDOT o PProDOT-Me2. The electrochromic device of claim 9, wherein the poly (3,4-alkylenedioxythiophene) is PEDOT, PProDOT or PProDOT-Me2.
11. eleven.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 9, en el que el polímero de coloración catódica es un poli(3,4propilendioxitiofeno). The electrochromic device of claim 9, wherein the cathodic coloring polymer is a poly (3,4-propylenedioxythiophene).
12. 12.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 11, en el que el poli(3,4-propilendioxitiofeno) es PProDOT-Me2. The electrochromic device of claim 11, wherein the poly (3,4-propylenedioxythiophene) is PProDOT-Me2.
13. 13.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el polímero de coloración catódica es PBEDOT-V, PProDOT-V, PEDOP o PProDOP. The electrochromic device of claim 7, wherein the cathodic coloring polymer is PBEDOT-V, PProDOT-V, PEDOP or PProDOP.
14. 14.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el polímero de coloración anódica tiene un potencial de oxidación en el intervalo entre -0,2 y -0,0 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic device of claim 7, wherein the anodic coloring polymer has an oxidation potential in the range between -0.2 and -0.0 volts versus a saturated calomelan electrode (ECS).
15. fifteen.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el polímero de coloración anódica tiene un potencial de oxidación de menos de 0,0 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic device of claim 7, wherein the anodic coloring polymer has an oxidation potential of less than 0.0 volts against a saturated calomelan electrode (ECS).
16. 16.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el polímero de coloración anódica tiene un potencial de oxidación de menos de 0,2 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic device of claim 7, wherein the anodic coloring polymer has an oxidation potential of less than 0.2 volts against a saturated calomelan electrode (ECS).
17. 17.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el polímero de coloración anódica tiene un potencial de oxidación de menos de 0,4 voltios frente a un electrodo de calomelanos saturado (ECS). The electrochromic device of claim 7, wherein the anodic coloring polymer has an oxidation potential of less than 0.4 volts compared to a saturated calomelan electrode (ECS).
18. 18.
El dispositivo electrocrómico de la reivindicación 7, en el que el dispositivo cambia entre un estado ópticamente transparente y un estado coloreado en menos de un segundo. The electrochromic device of claim 7, wherein the device switches between an optically transparent state and a colored state in less than one second.
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